[发明专利]一种光纤光栅反射波长的解调方法和装置

权利要求书

1.一种光纤光栅反射波长的解调方法，其特征在于，该方法包括：

将来自光纤光栅的反射光波输入非对称M-Z型波导调制器；

在非对称M-Z型波导调制器中，将所述反射光波分为两束光波分别输入波导上臂和波导下臂，所述波导上臂的长度不等于所述波导下臂的长度；

从所述波导上臂输出的光波与从所述波导下臂输出的光波在所述波导上臂和所述波导下臂的汇合处发生干涉，输出所述干涉光波；

测量非对称M-Z型波导调制器输出的所述干涉光波的光强，由所述干涉光波的光强得到所述光纤光栅的反射光波波长。

2.根据权利要求1所述光纤光栅反射波长的解调方法，其特征在于，所述两束光波按分光功率相等或不相等进行分光。

3.根据权利要求1或2所述光纤光栅反射波长的解调方法，其特征在于，当非对称M-Z型波导调制器单偏振工作时，所述将来自光纤光栅的反射光波输入非对称M-Z型波导调制器之前进一步包括，调整所述光纤光栅反射波的偏振方向，为非对称M-Z型波导调制器工作的偏振方向。

4.根据权利要求1或2所述光纤光栅反射波长的解调方法，其特征在于，所述由所述干涉光波的光强得到所述光纤光栅的反射光波波长包括，将所述光强转换为模拟电信号，将所述模拟电信号转换为数字信号，根据所述数字信号得到所述光纤光栅的反射光波波长。

5.根据权利要求1或2所述光纤光栅反射波长的解调方法，其特征在于，所述来自光纤光栅的反射光波是由宽带光源发出的光波通过耦合器输入所述光纤光栅，又被所述光纤光栅反射回来的光波。

6.一种光纤光栅反射波长的解调装置，其特征在于，该装置包括：反射光波装置、非对称M-Z型波导调制器和反射波光强-波长检测计算装置，反射光波装置、非对称M-Z型波导调制器和反射波光强-波长检测计算装置顺序连接；

反射光波装置产生光纤光栅的反射光波入射非对称M-Z型波导调制器；所述非对称M-Z型波导调制器的晶体基片上包括，两个臂长不等的波导上臂和波导下臂，和设置在波导间的电极，波导上臂所处的电场与波导下臂所处的电场大小相等方向相反；反射光波在波导上臂与波导下臂的Y型分支处分为两束光波，分别输入所述波导上臂与所述波导下臂，并在波导上臂与波导下臂的Y型汇合处发生光干涉，输出光强随反射光波波长变化的干涉光波；反射波光强-波长检测计算装置对非对称M-Z型波导调制器输出的干涉光波强度进行检测并计算出反射光波的波长。

7.根据权利要求6所述光纤光栅反射波长的解调装置，其特征在于，所述反射光波装置和非对称M-Z型波导调制器之间还连接有偏振控制器，将所述反射光波装置输出的光纤光栅的反射光波调整到单偏振工作的非对称M-Z型波导调制器的偏振方向。

8.根据权利要求7所述光纤光栅反射波长的解调装置，其特征在于，所述设置在波导间的电极包括，设置在波导上臂上方的电极、波导下臂下方的电极、和设置在波导上臂与波导下臂之间的电极；

所述非对称M-Z型波导调制器的偏振方向是平行于晶体表面的偏振方向，所述偏振控制器按水平偏振方向调整所述反射光波；

所述晶体基片的电光效应的作用方向平行于晶体表面。

9.根据权利要求7所述光纤光栅反射波长的解调装置，其特征在于，所述设置在波导间的电极包括，设置在波导上臂上方的电极、波导上臂下方的电极、波导上臂上层的电极、波导下臂上方的电极、波导下臂下方的电极、和设置在波导下臂上层的电极；

所述非对称M-Z型波导调制器的偏振方向是垂直于晶体表面的偏振方向，所述偏振控制器按垂直偏振方向调整所述反射光波；

所述晶体基片的电光效应的作用方向垂直于晶体表面。

10.根据权利要求6至9任一权利要求所述光纤光栅反射波长的解调装置，其特征在于，所述反射光波装置包括顺序连接的宽带光源、隔离器、耦合器和光纤光栅传感器，宽带光源输出宽带光波，经隔离器后，通过耦合器输入光纤光栅传感器，光纤光栅传感器输出所述反射光波。

11.根据权利要求10所述光纤光栅反射波长的解调装置，其特征在于，所述反射波光强-波长检测计算装置包括顺序连接的PIN光电二极管、电流-电压I-U转换单元、模/数A/D转换单元、单片机和计算机；PIN光电二极管检测所述干涉波的光强信号，并转化为电流信号输入所述电流-电压I-U转换单元，和经模/数A/D转换单元转换为数字电压信号，由单片机对所述数字电压信号进行数据采集、反射光波长信号处理后，送计算机计算所述光纤光栅传感器的传感参数。