基于OFDR的大规模光纤光栅传感器灵活复用装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于OFDR的大规模光纤光栅传感器灵活复用装置，包括可调谐光源、主干涉仪、辅助干涉仪、光电探测器PD1与PD2、数据采集单元和控制处理单元；可调谐光源为主干涉仪与辅助干涉仪提供波长线性变化的周期性扫描光，主干涉仪包括由一路单模光纤及末端连接法拉第旋光镜组成的参考臂和由若干全同弱反射光纤光栅传感器组成的测量臂，辅助干涉仪包括两路不同长度的单模光纤以及其末端连接的法拉第旋光镜，数据采集单元以光电探测器PD1获取的辅助干涉仪拍频信号作为外部采样时钟，对光电探测器PD2获取的主干涉仪拍频信号进行等光频间隔采样，对可调谐光源扫频非线性进行补偿；本方案在不增加光分路器、光电探测器等器件的前提下，实现单通道多路光纤光栅传感器的灵活复用，可在多个领域的广泛应用。

【技术实现步骤摘要】
基于OFDR的大规模光纤光栅传感器灵活复用装置
本专利技术属于光纤传感
，具体涉及一种基于OFDR的大规模光纤光栅传感器灵活复用装置。
技术介绍
光纤传感技术是随着光纤通信技术发展起来的一种新型传感技术，光纤光栅传感器(FiberBraggGrating,FBG)是应用最广泛的光纤传感器之一，具有灵敏度高、体积小、重量轻、抗电磁干扰、测点密度高等优点，在航空航天、交通、水利、建筑等领域的状态监测中具有重要应用。在大多数应用场合，通常需要同时监测不同空间分布的多个物理参量，需要布设多个光纤光栅传感器来实现准分布式测量。为了提升系统的感知能力，简化传感系统结构，普遍采用多个光纤光栅传感器复用的方法来构建传感网络，其中波分复用是目前最常用的复用技术。然而，在波分复用系统中，为了保证波长识别的唯一性，必须以牺牲光源的带宽为代价，而光源带宽受器件制造工艺的限制，资源十分紧张。因此，为了实现光纤光栅传感器的大规模复用，需要探索一种新的复用技术来突破光源带宽的限制，而全同弱反射技术恰能满足这一要求，在全同弱反射技术中，弱反射光纤光栅传感器反射率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于OFDR的大规模光纤光栅传感器灵活复用装置，其特征在于，包括可调谐光源、主干涉仪、辅助干涉仪、光电探测器PD1与PD2、数据采集单元和控制处理单元；/n所述可调谐光源为主干涉仪与辅助干涉仪提供波长线性变化的周期性扫描光，并通过一耦合器C1实现光束的分束与收集；/n所述主干涉仪包括耦合器C3、参考臂和测量臂：/n所述参考臂包括一路单模光纤，其末端连接法拉第旋光镜FRM3；所述测量臂包括耦合器C4、以及若干全同弱反射光纤光栅传感器，以对不同空间分布的多个物理参量进行测量；/n所述辅助干涉仪包括耦合器C2、两路不同长度的单模光纤以及其末端连接的法拉第旋光镜FRM1与FRM2；两路干涉光经...

【技术特征摘要】
1.一种基于OFDR的大规模光纤光栅传感器灵活复用装置，其特征在于，包括可调谐光源、主干涉仪、辅助干涉仪、光电探测器PD1与PD2、数据采集单元和控制处理单元；
所述可调谐光源为主干涉仪与辅助干涉仪提供波长线性变化的周期性扫描光，并通过一耦合器C1实现光束的分束与收集；
所述主干涉仪包括耦合器C3、参考臂和测量臂：
所述参考臂包括一路单模光纤，其末端连接法拉第旋光镜FRM3；所述测量臂包括耦合器C4、以及若干全同弱反射光纤光栅传感器，以对不同空间分布的多个物理参量进行测量；
所述辅助干涉仪包括耦合器C2、两路不同长度的单模光纤以及其末端连接的法拉第旋光镜FRM1与FRM2；两路干涉光经法拉第旋光镜反射后在耦合器C2处发生干涉，并产生辅助干涉仪拍频信号，该拍频信号经探测器PD1光电转换后作为数据采集单元的外部采样时钟；
所述数据采集单元以光电探测器PD1获取的辅助干涉仪拍频信号作为外部采样时钟，对光电探测器PD2获取的主干涉仪拍频信号进行等光频间隔采样，对可调谐光源扫频非线性进行补偿；
所述控制处理单元用以控制可调谐光源及数据采集单元完成主干涉仪拍频信号的采集，并对采集到的拍频信号进行解调，获取各光纤光栅传感器中心波长数据，实现对待测物理参量的测量。


2.根据权利要求1所述的基于OFDR的大规模光纤光栅传感器灵活复用装置，其特征在于：所述全同弱反射光纤光栅传感器采用灵活复用光纤光栅阵列，灵活复用光纤光栅阵列采用以下结构设计形式：
将单路光纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宁，李伟明，康峰源，张建德，罗玉祥，蒋海涛，
申请(专利权)人：山东航天电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37