一种光纤布拉格光栅的解调系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种光纤布拉格光栅的解调系统及方法，包括依序连接、稳定设置的：光源、光环形器、光纤布拉格光栅、干涉器阵列；光源，用于发射宽频光并通过环形器的第一端口进入，第二端口输出到光纤布拉格光栅；光纤布拉格光栅，用于接收光源的光并反射，将反射的光从光环形器的第二端口进入第三端口输出到干涉器阵列，干涉器阵列，包括多个干涉器，用于接收光纤布拉格光栅从光环形器传输来的光，并将光的波长信息转换为强度信息，通过压缩感知技术利用强度信息解调光纤布拉格光栅。提出了采用包含多个干涉器的干涉器阵列对回波信号进行空域采样，提高了解调速度；引入压缩感知的思想，通过采样的随机化减少了对干涉器阵列的数目的要求，降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤布拉格光栅的解调系统及方法
本专利技术涉及光纤布拉格光栅的解调
，尤其涉及一种光纤布拉格光栅的解调系统及方法。
技术介绍
光纤传感器因其敏感度高、抗干扰能力强、光纤纤细形状可变等优点普遍应用于温度传感、曲率传感等领域，其中光纤布拉格光栅因为制作工艺成熟、可以一条光纤上加工多个传感点等优点在光纤传感器中应用最为广泛。目前光纤布拉格光栅的技术较为成熟，光纤布拉格光栅是将传统通信光纤经过掺杂、载氢等处理后，利用光刻技术在光纤内沿光传播方向刻写折射率周期变化的光栅，每一个折射率变化的界面都会让光能量少部分反射，而当界面间隔(光栅周期)与某个光的波长相一致时，该波长的能量就强烈反射，其它波长正常通过不被反射。当光栅收到如弯曲、温度变化等影响导致光栅周期发生变化时，该光栅反射的波长就发生改变，解调仪通过测量反射光的波长变化可以测量某个光栅受到的弯曲或温度变化。光栅对外界条件的变化非常敏感，一般微弧度级别的弯曲就可以造成光波长的变化。目前光纤布拉格光栅工艺较为成熟，其主要研究热点在于解调方法。工程上较为成熟的解调方法速度较慢，一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤布拉格光栅的解调系统，其特征在于，包括依序连接、稳定设置的：光源、光环形器、光纤布拉格光栅、干涉器阵列；/n所述光源，用于发射宽频光并通过所述光环形器的第一端口进入，第二端口输出到所述光纤布拉格光栅；/n所述光纤布拉格光栅，用于接收所述光源的光并反射，将反射的光从所述光环形器的所述第二端口进入第三端口输出到所述干涉器阵列，/n所述干涉器阵列，包括多个干涉器，用于接收所述光纤布拉格光栅从所述光环形器传输来的光，并将所述光的波长信息转换为强度信息，通过压缩感知技术利用所述强度信息解调所述光纤布拉格光栅。/n

【技术特征摘要】
1.一种光纤布拉格光栅的解调系统，其特征在于，包括依序连接、稳定设置的：光源、光环形器、光纤布拉格光栅、干涉器阵列；
所述光源，用于发射宽频光并通过所述光环形器的第一端口进入，第二端口输出到所述光纤布拉格光栅；
所述光纤布拉格光栅，用于接收所述光源的光并反射，将反射的光从所述光环形器的所述第二端口进入第三端口输出到所述干涉器阵列，
所述干涉器阵列，包括多个干涉器，用于接收所述光纤布拉格光栅从所述光环形器传输来的光，并将所述光的波长信息转换为强度信息，通过压缩感知技术利用所述强度信息解调所述光纤布拉格光栅。


2.如权利要求1所述的光纤布拉格光栅的解调系统，其特征在于，所述干涉器阵列包括大于所述光纤布拉格光栅的光栅数目的所述干涉器，且所述干涉器由两根不同长度光纤首尾融合构成，每个所述干涉器的两根所述光纤的差值在所述光纤布拉格光栅的相干长度以内且各不相同。


3.如权利要求1所述的光纤布拉格光栅的解调系统，其特征在于，所述干涉器阵列中的每个所述干涉器的两根所述光纤的差值的精确值是预先确定的；
所述光纤布拉格光栅的相干长度在厘米量级。


4.一种光纤布拉格光栅的解调方法，其特征在于，采用如权利要求1-3任一所述的光纤布拉格光栅的解调系统对所述光纤布拉格光栅进行解调，具体包括如下步骤：
S1：获得干涉器阵列中每个干涉器的两根所述光纤的差值的精确值；
S2：采用压缩感知的算法，在光源照射下将每个所述干涉器输出的光强值作为对时域信号的一次随机采样结果s，所述干涉器的两根所...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹向辉，梁斌，王学谦，朱晓俊，刘厚德，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44