一种大容量的可自愈光纤传感网

摘要

一种大容量的可自愈光纤传感网。包括：宽带光源、耦合器、1×N光开关、N个选择节点、N层光纤传感子网、光开关驱动装置、可调谐窄带滤波器、光探测器、数据处理系统和计算机等。宽带光源输出的光经耦合器后光开关和N个选择节点选择一个通道，进入选择节点后，在该层光纤传感子网中接受外界传感量的调制，反射光再次经过选择节点、光开关和耦合器后经过可调谐窄带滤波器进入其后的光探测器、数据处理系统和计算机进行解调分析。选择节点的作用不仅给光纤传感子网提供一条正常工作路径，还有一条备用路径，从而使光纤传感子网具有自愈性，且传感网基于光开关的自愈性全部由计算机根据反馈信号自行控制实现，自动化程度高，无需人工操作。

主权项

一种大容量的可自愈光纤传感网，其特征在于该光纤传感网包括：宽带光源、耦合器、1×N光开关、max N=光源的总能量/每层传感子网所需的能量、N个选择节点、N层光纤传感子网、光开关驱动装置、可调谐窄带滤波器、光探测器、数据处理系统和计算机；其中，宽带光源输出的光经过耦合器后通过1×N光开关和N个选择节点选择一个通道，进入选择节点后，在该层光纤传感子网中接受外界传感量的调制，反射光再次经过选择节点、1×N光开关和耦合器后经过可调谐窄带滤波器进入其后的光探测器、数据处理系统和计算机进行解调分析；所述的选择节点包含一个耦合器和一个1×1光开关，耦合器的一个输出端接一层光纤传感子网，另一个输出端接1×1光开关，1×1光开关的输出端和这一层光纤传感子网的另一端相连；所述的1×N光开关由光开关驱动装置进行控制；各光纤传感子网中的各FBG为串行连接；所述的选择节点的作用是不仅给光纤传感子网提供一条正常工作路径，还有一条备用路径，从而使得光纤传感子网具有自愈性；当传感阵列正常工作时，选择节点中的光开关保持断开状态，每个光纤传感器的反射光谱信号在原工作路径中传输，不使用备用路径；当FBG阵列中某一个连接点出现故障时，部分FBG的传感信号不能返回到解调系统中，此时由计算机发出指令控制光开关驱动装置将选择节点中的开关切换到闭合状态，使该部分FBG的传感信号在备用路径中传输，其余FBG的传感信号还在原路径中传输，使所有FBG的传感信号都可以返回到解调系统进行解调分析，恢复该光纤传感子网正常的传感功能。