基于DFB激光器解调的双光纤光栅的应力传感器及应力测量方法

摘要

基于DFB激光器解调的双光纤光栅的应力传感器及应力测量方法，本发明属于光纤光栅传感器测量领域。它是为了解决现有光纤光栅传感器常用的解调技术中，在测量静态拉力时，光纤光栅不具有温度自动补偿功能，进而导致测量过程受温度影响的问题。本发明所述的基于DFB激光器解调的双光纤光栅的应力传感器及应力测量方法，分束器将DFB激光器发出的窄带激光分成强度相同的两束激光，并分别经过两个光电探测器探测将光信号转化为电信号，数据处理模块将此电信号转化波长的调谐量，实现温度自动跟踪补偿；同时电压只与应力有关而与温度无关，从而使测量过程不会受温度影响。本发明适用于在光纤光栅传感器常用的解调技术中测量静态拉力或动态拉力。

主权项

基于DFB激光器解调的双光纤光栅的应力传感器，其特征在于，它包括：DFB激光器（1）、分光器（2）、第一环形器（3）、第二环形器（4）、传感光纤光栅（5）、匹配光纤光栅（6）、第一光电探测器（7）、第二光电探测器（9）、数据处理模块（10）和波长调制器（11）；DFB激光器（1）发出的激光入射到分光器（2）中，分光器（2）将该激光分成强度相同的两束激光；一束激光经第一环形器（3）透射到传感光纤光栅（5）中，经该传感光纤光栅（5）反射的激光发送给第一环形器（3），经第一环形器（3）透射后的激光束入射到第一光电探测器（7）的光敏面上；另一束激光经第二环形器（4）透射到匹配光纤光栅（6）中，经该匹配光纤光栅（6）反射的激光发送给第二环形器（4），经第二环形器（4）透射后的激光束入射到第二光电探测器（9）的光敏面上；第一光电探测器（7）的信号输出端和第二光电探测器（8）的信号输出端同时连接数据处理模块（10）的信号输入端，数据处理模块器（10）信号输出端连接波长调制器（11）的信号输入端，波长调制器（11）的信号输出端连接DFB激光器（1）的信号输入端；数据处理模块（10）中嵌入有软件实现的控制模块，该控制模块包括：根据第二光电探测器（9）的输出电压V2，获得温度变化ΔT时，DFB激光器（1）输出激光波长的调谐量的单元；根据第一光电探测器（7）的输出电压V1，获得应力P的单元。