System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 远端光纤光栅波长快速解析的波长偏差补偿方法及系统技术方案_技高网

远端光纤光栅波长快速解析的波长偏差补偿方法及系统技术方案

技术编号:41277518 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-11 09:29
本发明专利技术公开了一种远端光纤光栅波长快速解析的波长偏差补偿方法,包括在一段波长区间内以波长步进的方式向光纤中发射脉冲光;获得整条光纤链路上的各光纤光栅的中心波长和时延数据,以及链路上的最大的波长处的时间延迟值;对光纤光栅波长解析的结果做出修正补偿。通过步进脉冲的方式获得时间延迟,对光纤光栅解析的波长进行修正补偿而提升波长解析的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光纤传感领域,特别涉及一种远端光纤光栅波长快速解析的波长偏差补偿方法及系统


技术介绍

1、扫描激光器的光纤光栅波长解调系统中,当快速扫描激光器解析远端的光纤光栅传感器波长时,因光经光纤长度路程往返时间的原因,造成检测到远处的光纤光栅波长时会不真实,与真实的波长产生偏差,当激光器扫描速率越高,光纤光栅距解调设备端越远,解析出的波长与真实的差就越大。

2、基于上述不足,特提出本方案。


技术实现思路

1、专利技术目的:为了克服现有技术中存在的不足,本专利技术提供一种远端光纤光栅波长快速解析的波长偏差补偿方法及系统,通过步进脉冲的方式获得时间延迟,对光纤光栅解析的波长进行修正补偿而提升波长解析的准确性。

2、技术方案:为实现上述目的,本专利技术的技术方案如下:

3、一种远端光纤光栅波长快速解析的波长偏差补偿方法,包括

4、在一段波长区间内以波长步进的方式向光纤中发射脉冲光;

5、获得整条光纤链路上的各光纤光栅的中心波长和时延数据,以及链路上的最大的波长处的时间延迟值;

6、对光纤光栅波长解析的结果做出修正补偿。

7、进一步地,所述波长步进的方式包括:

8、在所述波长区间内设置定若干个波长发射点;

9、在每个所述波长发射点进行发射脉冲光时,持续预设的时间宽度。

10、进一步地,所述时间宽度为ns量级;

11、和/或,所述时间宽度为5-10ns。</p>

12、进一步地,所述波长步进不大于光纤光栅的3db带宽的幅度。

13、进一步地,设定波长发射点的波长为λm,波长处的最大信号的时间点tm,则:

14、λm发射的脉冲光注入到光纤时,对λm-1、λm+1有最大信号的波长记录时间;

15、当tm=tm-1=tm+1时判断此光栅的中心波长为λm,即中心波长为λm的光纤光栅离开解调设备端的时间延迟值为tm。

16、进一步地,对光纤光栅波长解析的结果做出修正补偿包括:

17、在所述波长区间内,各波长发射点的波长λm在解调端理论解析出的波长记为第一解析波长λ'm,所述第一解析波长λ'm为中心波长λm和波长值偏差λ偏差之和,记为λ'm=λm+λ偏差;

18、将各所述第一解析波长λ'm分别对应于光纤光栅传感器的实际中心波长λm,并作为解调端的实际输入值进行解析,得到第二解析波长λ";

19、将第一解析波长与第二解析波长的差值的绝对值与光纤光栅传感器波长相邻的最小差值δλ进行比较,若差值的绝对值不大于δλ,则最终输出的波长λ为第二解析波长λ"减去波长值偏差λ偏差,记为λ=λ"-λ偏差。

20、进一步地,所述波长区间的起始端为λs,终止端为λe,当激光器在δt时间内波长从λs至λe的过程中,则第一解析波长为:

21、λ'm=λm+tm×(λe-λs)/δt;

22、式中tm×(λe-λs)/δt为因时间延时而带来的波长值偏差。

23、进一步地,若光纤链路上的最大中心波长λp接近λe,激光器扫描到最后波长λe时,关断半导体光放大器,保持关断时间为tp后再开启下一轮的激光器扫描和关断半导体光放大器保持时间,以周期时间为δt+tp循环。

24、进一步地,一种远端光纤光栅波长快速解析的波长偏差补偿系统,包括:

25、半导体扫描激光器,用于产生波长扫描的激光;

26、控制器,控制半导体光放大器的开启或关闭,以产生脉冲光,且控制半导体扫描激光器波长的扫描;

27、半导体光放大器,接收控制器的指令产生脉冲激光和开启/关断注入光纤中的扫描激光;

28、数据处理器,用于时间测量以及数据处理;

29、光纤光栅传感器,串接于光纤链路上。

30、有益效果:本专利技术通过步进脉冲的方式,实现了检测对各光纤光栅传感器的返回到解调设备端的时间延迟,通过得到的时延,可对光纤光栅波长解析做出正确的修正,从而达到准确测量的目的。

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【技术保护点】

1.一种远端光纤光栅波长快速解析的波长偏差补偿方法,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种远端光纤光栅波长快速解析的波长偏差补偿方法,其特征在于:所述波长步进的方式包括:

3.根据权利要求2所述的一种远端光纤光栅波长快速解析的波长偏差补偿方法,其特征在于:所述时间宽度为ns量级;

4.根据权利要求1或2所述的一种远端光纤光栅波长快速解析的波长偏差补偿方法,其特征在于:所述波长步进不大于光纤光栅的3dB带宽的幅度。

5.根据权利要求1所述的一种远端光纤光栅波长快速解析的波长偏差补偿方法,其特征在于:设定波长发射点的波长为λm,波长处的最大信号的时间点Tm,则:

6.根据权利要求1所述的一种远端光纤光栅波长快速解析的波长偏差补偿方法,其特征在于:对光纤光栅波长解析的结果做出修正补偿包括:

7.根据权利要求6所述的一种远端光纤光栅波长快速解析的波长偏差补偿方法,其特征在于:所述波长区间的起始端为λs,终止端为λe,当激光器在ΔT时间内波长从λs至λe的过程中,则第一解析波长为:

8.根据权利要求1-7所述的一种远端光纤光栅波长快速解析的波长偏差补偿方法,其特征在于:若光纤链路上的最大中心波长λp接近λe,激光器扫描到最后波长λe时,关断半导体光放大器,保持关断时间为Tp后再开启下一轮的激光器扫描和关断半导体光放大器保持时间,以周期时间为ΔT+Tp循环。

9.一种远端光纤光栅波长快速解析的波长偏差补偿系统,其特征在于:包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种远端光纤光栅波长快速解析的波长偏差补偿方法,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种远端光纤光栅波长快速解析的波长偏差补偿方法,其特征在于:所述波长步进的方式包括:

3.根据权利要求2所述的一种远端光纤光栅波长快速解析的波长偏差补偿方法,其特征在于:所述时间宽度为ns量级;

4.根据权利要求1或2所述的一种远端光纤光栅波长快速解析的波长偏差补偿方法,其特征在于:所述波长步进不大于光纤光栅的3db带宽的幅度。

5.根据权利要求1所述的一种远端光纤光栅波长快速解析的波长偏差补偿方法,其特征在于:设定波长发射点的波长为λm,波长处的最大信号的时间点tm,则:

6.根据权利要求1所述的一种远端光纤光...

【专利技术属性】
技术研发人员:钱洪卫谢丰权周航宇刘飘徐冬张益民
申请(专利权)人:上海波汇科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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