| 发明名称 | 一种布拉格光纤光栅传感解调的方法和装置 | ||
| 摘要 | 本发明涉及一种布拉格光纤光栅传感解调的方法和装置。本发明方法利用啁啾光纤光栅不同位置反射波长不同的原理，把传感光纤光栅波长的变化转化为系统光程差的变化，然后通过低相干解调方法测出此光程差，可以准确得到传感光纤光栅的波长变化，进而得到传感量。实现该方法的装置包括中心波长在光通信波段的宽带光源、光纤隔离器、四端口3-dB光纤耦合器、偏振控制器、可调光纤延迟线、三端口3-dB光纤耦合器、传感光纤光栅、线性啁啾光纤光栅、光电探测器、示波器。本发明的波长分辨率测量精度较高，具有抗干扰性强，结构简单，成本低廉等优点，并且可以获得不同的分辨率和参量范围，非常适用于实际应用。 | ||
| 申请公布号 | CN101532850B | 申请公布日期 | 2011.03.30 |
| 申请号 | CN200910097869.1 | 申请日期 | 2009.04.20 |
| 申请人 | 浙江大学 | 发明人 | 刘伟升;何赛灵 |
| 分类号 | G01D5/26(2006.01)I;G02B6/28(2006.01)I | 主分类号 | G01D5/26(2006.01)I |
| 代理机构 | 杭州求是专利事务所有限公司 33200 | 代理人 | 杜军 |
| 主权项 | 1.一种布拉格光纤光栅传感解调的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤(1)中心波长在光通信波段的宽带光源发出的光束通过光纤隔离器和四端口3-dB光纤耦合器后分为强度相等的两部分光束，其中一部分光束通过偏振控制器对其偏振态进行调节，另一部分光束通过可调光纤延迟线对其光程进行延迟；偏振态调节后的一部分光束与光程延迟后的另一部分光束通过一个三端口3-dB光纤耦合器汇合；在三端口3-dB光纤耦合器处汇合的两路光之间存在光程差OPD<sub>1</sub>；步骤(2)一部分光束与另一部分光束汇合成一束存在光程差的光束，依次通过待解调的传感光纤光栅和一个作为参考的线性啁啾光纤光栅，并被这两个光栅反射，其中被传感光纤光栅反射的波长为传感光纤光栅对应的布拉格波长，被线性啁啾光纤光栅反射的波长为线性啁啾光纤光栅对应的布拉格波长；线性啁啾光纤光栅不同位置对应不同的布拉格波长，线性啁啾光纤光栅的啁啾率为a、长度为l<sub>c</sub>，则其反射波长的带宽为|λ|＝al<sub>c</sub>，传感光纤光栅在自由状态下的布拉格反射波长λ<sub>s</sub>与线性啁啾光纤光栅中心位置反射波长相同；当传感光纤光栅由于受到传感量影响反射波长发生大小为Δλ漂移时，传感光纤光栅的反射光和线性啁啾光纤光栅上与其相同波长位置的反射光直接的光程差OPD<sub>2</sub>为OPD<sub>2</sub>＝2n<sub>eff</sub>(l<sub>0</sub>+l<sub>c</sub>/2+Δλ/a)传感光纤光栅所在的光纤、线性啁啾光纤光栅所在的光纤、以及连接传感光纤光栅和线性啁啾光纤光栅的光纤的光纤芯层有效折射率相同，为n<sub>eff</sub>，连接传感光纤光栅和线性啁啾光纤光栅的光纤的长度为l<sub>0</sub>；步骤(3)存在光程差的光束依次被传感光纤光栅和线性啁啾光纤光栅反射后引入了新的光程差，通过三端口3-dB光纤耦合器后分为强度相等的两部分反射光束，一部分反射光束通过偏振控制器对其偏振态进行调节，另一部分反射光束通过可调光纤延迟线对其光程进行延迟；偏振态调节后的一部分反射光束与光程延迟后的另一部分反射光束通过四端口3-dB光纤耦合器耦合后被光电探测器接收，耦合后的两部分反射光束的光程差OPD为OPD＝OPD<sub>2</sub>-2OPD<sub>1</sub>步骤(4)调节可调光纤延迟线的长度，从而改变光程差OPD<sub>1</sub>，同时调节偏振控制器使干涉信号明显显示出来，当OPD＝OPD<sub>2</sub>-2OPD<sub>1</sub>＝0时，光电探测器上得到干涉信号，通过示波器显示；并且得到传感光纤光栅的波长变化量Δλ，<img file="FSB00000149311100021.GIF" wi="563" he="161" /> | ||
| 地址 | 310027 浙江省杭州市西湖区浙大路38号 | ||