基于智能算法的光纤光栅传感器解调系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了基于智能算法的光纤光栅传感器解调系统及方法，其中系统包括自发辐射光源、光环形器、光纤光栅传感器、2*2耦合器、光谱分析仪、阵列波导光栅、驱动电路、光开关模组、光功率计、数据处理模块，通过自发辐射光源输出宽谱激光，通过光环形器将宽谱激光输入至光纤光栅传感器并形成反射光，通过2*2耦合器将反射光分为两束，通过光谱分析仪进行检测和分析，获取中心波长参考值；通过数据处理模块调解，输出光纤光栅传感器的中心波长。本发明专利技术降低了系统复杂程度，提高了系统的稳定性；可实现同时对多个光纤光栅传感器解调，在无光谱分析仪的情况下完成光纤光栅传感器中心波长的解调，缩短了数据处理时间，节约成本。节约成本。节约成本。

【技术实现步骤摘要】
基于智能算法的光纤光栅传感器解调系统及方法


[0001]本专利技术属于光纤传感器解调
，特别是涉及一种基于智能算法的光纤光栅传感器解调系统及方法。

技术介绍

[0002]光纤光栅传感器由于其耐腐蚀、寿命长、结构小、质量轻等优点，被广泛应用于物理、化学、生物医学和电气参数的测量，还可以应用于航空航天、能源和海洋等特殊领域，尤其在桥梁、大坝、建筑等结构健康监测方面发挥着重要的作用。
[0003]外界物理量(应力、压力和温度等)的变化会导致光纤光栅传感器的中心波长发生偏移，精确监测光纤光栅传感器的中心波长偏移对于解算相关物理特性是至关重要的。一般，要完成精确的波长解调需要依赖于光谱分析仪，然而，光谱分析仪体积大、价格昂贵，不适用于实际测量情景。相关解调算法如边缘滤波法、强度解调法和干涉解调法等则依赖于配套的解调算法，适用性稍弱。因此，如何提供一种成本低、精度高、量程大的光纤光栅传感器解调系统及方法成为本领域待解决的关键技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于智能算法的光纤光栅传感器解调系统及方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于智能算法的光纤光栅传感器解调系统，其特征在于，包括自发辐射光源、光环形器、光纤光栅传感器、2*2耦合器、光谱分析仪、阵列波导光栅、驱动电路、光开关模组、光功率计、数据处理模块；所述自发辐射光源的输出端与所述光环形器的输入端连接，所述自发辐射光源用于输出宽谱激光；所述光环形器的输入输出端与光纤光栅传感器连接，所述环形器的输出端与2*2耦合器的输入端连接，所述光环形器用于将所述自发辐射光源输出的宽谱激光输入至所述光纤光栅传感器并形成反射光输出至所述2*2耦合器中；所述光纤光栅传感器用于产生传感器反射光谱；所述2*2耦合器的第一输出端与所述阵列波导光栅的输入端连接，所述2*2耦合器的第二输出端与所述光谱分析仪连接，所述2*2耦合器用于将所述光纤光栅传感器的反射光分为两束；所述光谱分析仪用于对所述光纤光栅传感器的反射光谱进行检测和分析，获取所述光纤光栅传感器的中心波长参考值；所述阵列波导光栅的输出端与所述光开关模组的输入端以及所述光功率计的输入端连接，所述阵列波导光栅用于将所述光纤光栅传感器的中心波长变化转换为光透射强度变化；所述驱动电路的输出端分别和所述光开关模组以及所述数据处理模块连接，所述驱动电路用于提供电源；所述光开关模组的输出端与所述光功率计的输入端连接，所述光开关模组用于切换所述阵列波导光栅中的光通行情况；所述光功率计用于检测所述光纤光栅传感器在所述阵列波导光栅下的透射光强；所述光功率计的输出端和所述数据处理模块的输入端连接，所述数据处理模块用于接收所述光功率计的输出并采用反向传播神经网络模型进行调解，输出所述光纤光栅传感器的中心波长。2.根据权利要求1所述的基于智能算法的光纤光栅传感器解调系统，其特征在于，所述自发辐射光源输出的所述宽谱激光覆盖所述传感器反射光谱的范围。3.根据权利要求1所述的基于智能算法的光纤光栅传感器解调系统，其特征在于，所述2*2耦合器分解后的反射光中，其中一束作为参考输出到所述光谱分析仪，另一束输出到所述阵列波导光栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冠军，任素芬，陈胜超，刘建勋，张雅千，黄梦醒，王咸鹏，沈重，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：