引用本文:
向春生,徐磊,张海林,等. 基于超声脉冲激励的光纤光栅复用技术[J]. 光通信技术,2023,47(3):69-73.
向春生1,徐 磊1*,张海林2,周 峰3
(1. 北京信息科技大学 仪器科学与光电工程学院,北京100192;2. 北京无线电测量研究所,北京100039; 3. 中国大恒集团有限公司 北京图像视觉技术分公司,北京100080)
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要:为了提高光纤光栅传感网络的信息传递密度与容量,提出基于超声脉冲激励的光纤光栅复用技术,并进行实验分析,通过将超声脉冲激励分别导入单光栅与光栅串中,使单光栅、光栅串发生啁啾。实验结果表明:单光栅实验中,超声脉冲使光栅降低其相对反射率;光栅串实验中,超声脉冲使其中一个光栅相对反射率下降时,其余光栅相对反射率上升,能有效分离3个光谱相近的光栅。
关键词:光纤光栅;超声脉冲激励;复用技术
中图分类号:TN914 文献标志码:A 文章编号:1002-5561(2023)03-0069-05
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2023.03.012
0 引言
由于光纤光栅传感器体积小、抗电磁干扰等优点被广泛应用于工程结构的健康监测以及石油、电力等行业[1],但传感系统中测量点过多且光谱带宽有限,在实际应用中需要与光纤光栅复用技术结合使用。目前,常见的光纤光栅复用技术包括波分复用(WDM)技术[2]、时分复用(TDM)技术[3]、码分复用(CDM)技术[4]和光频域反射(OFDR)技术[5]。为提高传感器网络的信息传递速度及容量等性能,光纤光栅传感器往往会与其它技术结合使用[6-7],或者多种光纤光栅复用技术综合使用[8-9]。
虽然上述光纤光栅复用技术各具特点,但是均受到空间、带宽、施工复杂度和信号采集速率等因素的限制,无法实现高密度、大容量的信息传递。为了提高传感器网络的信息传递密度与容量,本文提出一种基于超声脉冲激励的光纤光栅复用技术。
4 结束语
本文提出了基于超声脉冲激励的光纤光栅复用技术,将超声脉冲激励分别导入单光栅与光栅串中,使单光栅、光栅串发生啁啾以分辨出在频域相同或者相近的不同光栅,并分别进行了实验。实验结果表明:在单光栅超声脉冲激励实验中,超声脉冲可以使光纤光栅发生啁啾,中心波长所在像素点的相对反射率平均降低了25.6%,最高降低了64.4%。在光栅串的超声脉冲激励实验中,由于光栅啁啾中心波长所在像素点的相对反射率降低,且其相邻像素点的光强也会升高,所以在超声脉冲的激励作用下,3个频域相近的光栅在其中一个光栅发生啁啾,中心波长相对反射率降低时,其它光栅的中心波长相对反射率会升高。本文实验结果为超声脉冲纵波激励的光纤光栅复用技术实现提供了参考,为其在工程上的实际应用打下了基础。