基于相移光纤光栅的传感复用系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于相移光纤光栅的传感复用系统，包括：激光光源阵列，用于提供具有M个波谱带的激光，每一个波谱带均具有预设宽度；波分复用器，用于将具有M个波谱带的激光合束；脉冲发生器，用于对合束激光进行脉冲调制实现时分；相移光栅阵列，其输入端与脉冲发生器的输出端相连接，其包括N条通道；耦合器，与相移光栅阵列的输出端相连，用于将来自不同相移光纤光栅串的光传感信号进行合波；以及波长解调仪，与耦合器的输出端相连，用于解调合波后的光传感信号，还原各相移光纤光栅的外界物理量。本发明专利技术提出了波分+空分+时分的复用方式，填补了基于相移光纤光栅的传感系统的大规模组网技术的空白。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学传感器
，尤其涉及一种基于相移光纤光栅的传感复用系统。
技术介绍
光纤光栅(Fibre Bragg Grating,简称FBG)是利用光纤中的光敏性制成的,纤芯的折射率成呈周期性调制，从而形成一个窄带的(透射或反射)滤波器或反射镜。当它受到外界环境温度、压力等物理量影响时，其中心波长会发生变化，因此基于光纤光栅作为传感器可用于测量外界物理量的变化。光纤光栅传感系统具有抗电磁干扰、耐腐蚀、化学性能稳定、体积小、重量轻等优点，可广泛应用于测量温度、压力、应变、加速度等，目前已广泛应用于大型结构建筑、石油勘探、地震波监测以及海洋环境监测等领域。在微弱信号探测方面，光纤传感系统朝着高灵敏度、高分辨率和大规模组网方向发展。在光纤传感系统中，传输光的线宽制约着系统的分辨率。由于普通布拉格光纤光栅的线宽在O. Inm左右，采用干涉式波长解调技术，其波长分辨率只能达到10_3pm/ V Hz左右。为了提高系统分辨率，提出了基于光纤光栅激光器的传感系统，对于分布反馈光纤激光器而言，线宽约为kHz量级，波长分辨率可达到10_6pm/ V Hz以下，然而光纤激光传感器进行波分复本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于相移光纤光栅的传感复用系统，其特征在于，包括：激光光源阵列，用于提供具有M个波谱带的激光，每一个波谱带均具有预设宽度；波分复用器，其输入端与所述激光光源阵列的输出端相连接，用于将所述具有M个波谱带的激光合束；脉冲发生器，其输入端与所述波分复用器的输出端相连接，用于对合束激光进行脉冲调制实现时分复用；相移光栅阵列，其输入端与所述脉冲发生器的输出端相连接，其包括N条通道，该N条通道中的第I条通道包括：第I环形器，当I＝1时，其与所述脉冲发生器4相连接，否则，其与上一级通道的环形器通过延迟光纤相连；第I相移光纤光栅串，其输入端与所述第I环行器相连接，包括T个串联的相移光纤光栅，对于每一相移光...

【技术特征摘要】
1.一种基于相移光纤光栅的传感复用系统，其特征在于，包括 激光光源阵列，用于提供具有M个波谱带的激光，每一个波谱带均具有预设宽度； 波分复用器，其输入端与所述激光光源阵列的输出端相连接，用于将所述具有M个波谱带的激光合束； 脉冲发生器，其输入端与所述波分复用器的输出端相连接，用于对合束激光进行脉冲调制实现时分复用； 相移光栅阵列，其输入端与所述脉冲发生器的输出端相连接，其包括N条通道，该N条通道中的第I条通道包括 第I环形器，当I = I时，其与所述脉冲发生器4相连接，否则，其与上一级通道的环形器通过延迟光纤相连； 第I相移光纤光栅串，其输入端与所述第I环行器相连接，包括T个串联的相移光纤光栅，对于每一相移光纤光栅，其中心波长与对应波谱带的中心波长相对应，其透射波长位于该波谱带内，且随外界环境物理量的变化而变化，经过该相移光纤光栅的光束，其带宽范围外及对应透射波长的光透射，带宽范围内且透射波长之外的光被反射，其中，T^M; 率禹合器，与相移光栅阵列的输出端相连，用于将来自不同相移光纤光栅串的光传感信号进行合波；以及 波长解调仪，与耦合器的输出端相连，用于解调合波后的光传感信号，还原各相移光纤光栅的外界物理量。2.根据权利要求I所述的传感复用系统，其特征在于，对于所述相移光栅其带宽大于该波谱带的带宽；且 对应同一激光光源的位于不同通道的N个相移光纤光栅的透射波长不重合且具有预设频率间隔。3.根据权利要求2所述的传感复用系统，其特征在于，所述相移光纤光栅透射峰的带宽为其3...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐团伟，李芳，刘育梁，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：