光纖光柵線陣探測器解調(diào)系統(tǒng)信號失真分析

提出了一種基于級聯(lián)長周期光纖光柵的光纖布拉格光柵解調(diào)系統(tǒng)。級聯(lián)長周期光纖光柵作為邊沿濾波器,利用它的一個(gè)線性區(qū)監(jiān)測單個(gè)光纖布拉格光柵傳感信號。該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn),但易受光源抖動(dòng)及系統(tǒng)其他不穩(wěn)定因素等帶來的系統(tǒng)噪聲的影響。為消除系統(tǒng)噪聲帶來的不利影響,對該系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)。改進(jìn)系統(tǒng)利用級聯(lián)長周期光纖光柵的兩個(gè)線性區(qū)同時(shí)監(jiān)測兩個(gè)光纖布拉格光柵傳感信號。分別用原系統(tǒng)及其改進(jìn)系統(tǒng)對溫度進(jìn)行監(jiān)測,實(shí)驗(yàn)的溫度測量范圍為-70～-115°c。原系統(tǒng)的靈敏度為0.49mv/°c,溫度分辨率為0.5°c;改進(jìn)系統(tǒng)的靈敏度為0.86mv/°c,溫度分辨率為0.3°c。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改進(jìn)系統(tǒng)能有效消除系統(tǒng)噪聲,提高系統(tǒng)的精度。

光纖光柵傳感器實(shí)時(shí)解調(diào)系統(tǒng)

研究并實(shí)現(xiàn)了一種基于雙衍射光柵的光纖布拉格光柵(fbg)傳感器解調(diào)系統(tǒng)。該解調(diào)系統(tǒng)的光路由準(zhǔn)直鏡、衍射光柵、柱面反射鏡和光電探測器等器件組成。通過準(zhǔn)直鏡后不同波長的平行光束經(jīng)過衍射光柵后在空間展開,通過柱面反射鏡聚焦在光電探測器成像面上。該光路通過采用兩塊衍射光柵的方法在減小解調(diào)系統(tǒng)尺寸的同時(shí)提高光學(xué)空間分辨力,采用線陣探測器替代掃描機(jī)構(gòu)從而簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。從理論上分析了光束經(jīng)過該系統(tǒng)后的空間光強(qiáng)分布,根據(jù)光強(qiáng)的高斯分布采用多項(xiàng)式擬合的方法實(shí)現(xiàn)了反射光譜峰值定位算法。通過與高精度光譜儀的測量結(jié)果對比表明,該解調(diào)方法具有較高的波長解調(diào)精度和穩(wěn)定性。

介紹了一種利用光纖f-p濾波器解調(diào)的、可同時(shí)測量應(yīng)變及溫度兩種參數(shù)的光纖光柵傳感系統(tǒng)。將一個(gè)光纖光柵的長度分成相等的兩部分,其中一部分的兩端固定在一塊鋼板上,另一部分處于自由狀態(tài)。根據(jù)這兩部分光纖光柵對應(yīng)變及溫度的不同感應(yīng),實(shí)現(xiàn)對應(yīng)變及溫度的同時(shí)測量?？衫貌ǚ謴?fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)對分布式應(yīng)變及溫度的測量。應(yīng)變、溫度的測量分辨率分別可達(dá)1.3με及0.12℃。

第32卷第1期 2006年1月 　　　　　　　　　　　　　　　光學(xué)技術(shù) opticaltechnique 　　　　　　　　　　　　　　　 vol.32no.1 jan.　2006 　　文章編號:100221582(2006)0120105203 匹配光纖光柵溫度傳感解調(diào)系統(tǒng) ξ 張治國,余重秀,羅映祥,王葵如,張民,葉培大 (北京郵電大學(xué)電子工程學(xué)院光通信與光波技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京　100876) 摘　要:實(shí)驗(yàn)了一種基于一維調(diào)節(jié)器的光纖光柵靜態(tài)溫度(溫度緩變)探測系統(tǒng)。在系統(tǒng)中,一維調(diào)節(jié)器與步進(jìn)電 機(jī)相連,步進(jìn)電機(jī)由pc(計(jì)算機(jī))通過plc(可編程邏輯控制器)進(jìn)行控制,匹配光纖光柵被固定在一維調(diào)節(jié)器上用來解 調(diào)增敏光纖光柵傳感器探測到的溫度信號,匹配光柵的bragg周期可通過

基于FPGA的多通道高速光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)

２００６年第２光通信技術(shù) 中文核心期刊 光纖光柵傳感的解調(diào)方法 王向宇，喬學(xué)光，李明，賈振安，劉欽朋，李婷 （西安石油大學(xué)陜西省光電傳感測井重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安７１００６５） 專題聚焦 摘要：介紹了光柵傳感系統(tǒng)的組成，分析了常用的三 種光源：ｌｄ、ｌｅｄ和摻鉺光源的性能。描述了在光柵解 調(diào)中常用的濾波法、干涉法、可調(diào)諧激光掃描法、啁啾 光柵檢測法、光柵色散法等幾種信號解調(diào)技術(shù)并進(jìn)行 了簡要的評述。 關(guān)鍵詞：光纖光柵；光源；傳感；解調(diào) 中圖分類號：ｔｎ９２９．１１文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ａ １引言 光纖傳感器是利用光在光纖中傳播引起光干涉、 衍射、偏振、反射、損耗等物理特征的變化，進(jìn)行各種 物理測量的裝置和器件。波長調(diào)制型的光纖光柵傳感 器具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)；傳感頭結(jié)構(gòu) 簡單（尺寸小，易于集成）；利用波分復(fù)用技術(shù)可形成

光纖光柵的解調(diào)技術(shù)

光纖光柵的解調(diào)技術(shù)共23頁文檔

光纖光柵感溫探測系統(tǒng)

光纖光柵傳感器光纖光柵傳感器

光纖傳感、光纖光柵、光纖光柵傳感 光纖傳感技術(shù)由于光纖不僅可以作為光波的傳輸媒質(zhì)，而且光波在光纖 中的傳播時(shí)表征光波的特征參量（振幅、相位、偏振態(tài)、波長等）因外界因素 （如溫度、壓力、磁場、電場、位移等）的作用而間接或直接地發(fā)生變化，從 而可將光纖用作傳感器元件來探測各種待測量（物理量、化學(xué)量和生物量）， 這就是光纖傳感器的基本原理。光纖傳感技術(shù)的分類光纖傳感器可以分為傳 感型（本征型）和傳光型（非本征型）兩大類。利用外界因素改變光纖中光的 特征參量，從而對外界因素進(jìn)行計(jì)量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)模Q為傳感型光纖傳感器， 它具有傳感合一的特點(diǎn)，信息的獲取和傳輸都在光纖之中。傳光型光纖傳感器 是指利用其它敏感元件測得的特征量，由光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，它的特點(diǎn)是充分 利用現(xiàn)有的傳感器，便于推廣應(yīng)用。這兩類光纖傳感器都可再分成光強(qiáng)調(diào)制、 相位調(diào)制、偏振態(tài)調(diào)制和波長調(diào)制等幾種形式。光纖傳感器的特點(diǎn)1、

第!"卷第!期武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)#信息與管理工程版$%&’!"(%’! !))*年!月+,-.(/0,12-345(1,.6/35,(76/(/8969(39(85(99.5(8:1;?))@a?bbc4!))*:)!a))?@a)b 收稿日期>!))da)ea)@’ 作者簡介>肖純4?e@)a:f女f湖南婁底人f武漢理工大學(xué)自動(dòng)

根據(jù)wdm光纖耦合器波長解調(diào)方案的工作原理、偏振特性以及影響系統(tǒng)波長分辨力的因素,提出一種改進(jìn)的利用wdm光纖耦合器的光纖光柵傳感解調(diào)技術(shù)。該技術(shù)在原技術(shù)的基礎(chǔ)上,采用偏振控制器控制入射光偏振狀態(tài),提高了解調(diào)的精度和穩(wěn)定性。對wdm光纖耦合器的多次波長掃描結(jié)果表明,采用偏振控制器后,其波長誤差可減小到5pm左右。實(shí)驗(yàn)采用1540/1560nm的wdm光纖耦合器對單點(diǎn)光纖光柵應(yīng)變傳感器進(jìn)行靜態(tài)解調(diào),結(jié)果表明:按此技術(shù)開發(fā)的解調(diào)系統(tǒng)具有0.01nm波長分辨力和10nm的波長線性解調(diào)范圍。

為了拓寬光纖耦合器的使用范圍,開發(fā)光纖耦合器的新功能,采用熔錐技術(shù)制作波長敏感耦合器,該耦合器在分光的同時(shí)對波長敏感。通過耦合理論驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論值相符合。實(shí)驗(yàn)中得到波長靈敏度最大值為17.86%/nm的耦合器。采用拉錐工藝制作波長敏感耦合器工藝簡單,耦合比峰值對應(yīng)波長控制易于實(shí)現(xiàn)。該耦合器可用于光纖光柵布拉格波長漂移解調(diào)。令待解調(diào)光纖光柵布拉格波長與耦合器波長靈敏度最大值對應(yīng)的波長一致,當(dāng)波長發(fā)生漂移時(shí),耦合器輸出耦合比發(fā)生變化。自制的波長敏感耦合器實(shí)現(xiàn)了對布拉格波長為1566.71nm光纖光柵波長漂移的解調(diào),波長漂移1.80nm,耦合比變化20.34%。此種解調(diào)方式具有光路簡單,易于與光纖匹配的優(yōu)點(diǎn),可以應(yīng)用在大型建筑中光纖光柵的健康監(jiān)測。

提出了一種由單個(gè)光纖光柵和一個(gè)光纖方向耦合器組成的新型全光纖反射器,推導(dǎo)出了當(dāng)光柵為均勻bragg光柵、器件任意端口輸入時(shí),任何一端口的輸出解析式。分析表明器件具有法布里-珀羅腔干涉儀的特點(diǎn),耦合器的耦合比系數(shù)類似于法布里-珀羅腔的反射率,耦合比系數(shù)越大,輸出光譜半高全寬度(fwhm)越窄,消光比越好。當(dāng)耦合比系數(shù)大于0.8時(shí),fwhm可以窄到0.02nm,消光比大于0.9。如果光柵是“強(qiáng)”耦合,器件具有均勻分布的多通道梳狀輸出特性;光柵為“弱”耦合時(shí),則能實(shí)現(xiàn)fwhm小于0.02nm的單頻輸出。器件只需單個(gè)光柵,克服了制作兩個(gè)完全相同光柵的困難。

第31卷第5期 2009年3月 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào) journalofwuhanuniversityoftechnology vol.31no.5 mar.2009 doi:10.3963/j.issn.1671-4431.2009.05.030 基于可調(diào)窄帶光源的光纖光柵解調(diào)系統(tǒng) 甘維兵,張翠,祁耀斌 (武漢理工大學(xué)光纖傳感技術(shù)研究中心,武漢430070) 摘要:用寬帶光源和自主研制的波長選擇器(ipd)構(gòu)成可調(diào)諧窄帶光源,對測量光纖光柵(fbgs)陣列和參考fbgr 進(jìn)行波長掃描,借助光電探測器(pin)和dsp信號處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)用傳感系統(tǒng)的解調(diào)。實(shí)驗(yàn)證明,該解調(diào)方案是有效 可行的,且可獲得較高的信噪比和測量精度。 關(guān)鍵詞:光纖bragg光柵(

針對光纖光柵線陣探測器高速解調(diào)中的信號失真及補(bǔ)償展開研究。首先對線陣探測器信號采集系統(tǒng)進(jìn)行分析,推導(dǎo)并建立了系統(tǒng)傳遞函數(shù),然后對解調(diào)信號失真的機(jī)理進(jìn)行研究。結(jié)果表明,系統(tǒng)傳遞函數(shù)由兩部分組成,一部分為與采樣相關(guān)的系統(tǒng)增益,另一部分為積分環(huán)節(jié)及充電復(fù)位開關(guān)引起的頻變干擾。需要對光電轉(zhuǎn)換過程進(jìn)行數(shù)字信號補(bǔ)償,以提高系統(tǒng)的信號分析帶寬。

為了精確、穩(wěn)定地獲得糧倉內(nèi)大范圍的溫度分布,設(shè)計(jì)了光纖布拉格光柵測溫系統(tǒng)。系統(tǒng)通過光纖網(wǎng)絡(luò)對糧倉內(nèi)進(jìn)行大范圍溫度檢測,利用光纖布拉格光柵所測溫度與中心波長之間存在線性的關(guān)系,根據(jù)光譜線性頻移函數(shù)獲得倉內(nèi)各位置的精確溫度。其中每個(gè)光柵的工作波長相互分開,經(jīng)3db的耦合器反射后,再用波長探測解調(diào)系統(tǒng)對多個(gè)光柵的線性頻移進(jìn)行測量,即可檢測出倉內(nèi)各處的溫度。實(shí)驗(yàn)采用fbg封裝的光纖、lpt-101型光源、放大處理電路等設(shè)備獲得采集得到的溫度信息。通過origin軟件畫出了被測溫度與波長頻移的關(guān)系圖,同時(shí)與傳統(tǒng)的測量方法k型熱電偶的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,光纖布拉格光柵測得溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度更接近,且抗干擾能力更強(qiáng),滿足糧倉內(nèi)大范圍溫度監(jiān)測的要求。

文章介紹油罐區(qū)設(shè)置光纖光柵感溫火災(zāi)探測器必要性,光纖光柵感溫火災(zāi)探測器的系統(tǒng)組成和技術(shù)要求,明確光纖光柵感溫探測器在儲罐上安裝方法和設(shè)置原則,光纖光柵感溫探測器能及時(shí)安全可靠的對油罐火災(zāi)進(jìn)行監(jiān)測和火災(zāi)報(bào)警。

光纖光柵位移傳感器

針對纜索局部埋植傳感器測試索力的特殊要求,特制光纖光柵應(yīng)變傳感器,傳感器封裝保證光纖光柵植入纜索的成活率,減敏結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證纜索索力測試的大應(yīng)力監(jiān)測要求。針對應(yīng)變傳感器與鋼絲的2種連接方式,即傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)膠連接和特制的抱箍機(jī)械連接方式進(jìn)行了張拉性能測試。由標(biāo)定的傳感器力敏系數(shù)可知,在鋼絲產(chǎn)生5000×10-6的應(yīng)變變化下,光纖光柵實(shí)際中心波長變化不超過2900pm,達(dá)到了減敏效果,傳感器可以滿足大索力長期測試要求。