基于色散效应的光纤光栅高速高精度解调方法研究

• 作者: 周磊 孙文丰 李子墨 李政颖 王加琪 王洪海 郭会勇
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 光纤传感 普通单模光纤 色散补偿光纤 高速高精度
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 112-120
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.014206

摘要

利用普通单模光纤(SMF)与色散补偿光纤(DCF)分别具有正色散和负色散系数特性,实现光纤光栅阵列的高速高精度解调.系统采用全光纤结构,仅需发出单一高速光脉冲,即可根据反射光脉冲时延差同时获取各个光栅的波长与位置信息,大幅提高了光纤光栅解调速度;通过建立DCF-SMF双通道和色散差矫正模型,削弱了温度变化及色散值误差对系统解调精度的影响.实验表明,本方法解调速率可达1 MHz,解调过程受传感网络光纤及双通道温变影响较小,具有良好稳定性及高精度;5-75°C温度扰动实验中,传感网络传输光纤温变时系统解调均方差16.8 pm,DCF-SMF双通道受温度扰动时系统解调均方差为11.9 pm,恒温下系统长时间解调时均方差为6.4 pm;应力实验中,解调线性度可达0.9998,解调精度约为8.5 pm.