[发明专利]基于频移干涉技术的弱光纤光栅反射率的测量方法

权利要求书

1.基于频移干涉技术的弱光纤光栅反射率的测量方法，其特征在于：该方法包含以下步骤：

步骤1：将参考弱光栅的一端与频移干涉光纤传感系统中第二光纤耦合器(7)的输出端熔接，并将另外一端的端面切平整后浸入折射率已知的介质中；

步骤2：采用频移干涉技术分别测得参考弱光栅和光纤端面的反射谱，根据反射谱幅度计算参考弱光栅的反射率；

步骤3：保持光路连接固定，迅速将待测弱光纤光栅阵列接入参考弱光栅之后，利用频移干涉技术获取每个弱光纤光栅的反射谱幅度，并识别光栅位置；

步骤4：根据参考弱光栅的反射率和各个弱光纤光栅的反射谱幅度，采用光谱遮蔽效应校正法迭代计算待测弱光纤光栅阵列中所有光栅的反射率。

2.根据权利要求1所述的基于频移干涉技术的弱光纤光栅反射率的测量方法，其特征在于：所述的步骤2中通过下列公式计算参考弱光栅的反射率R₀(λ)：

其中，P_e(λ)＝P_in(λ)[1-R₀(λ)]²R_e为光纤端面的反射谱幅度，式中P_in(λ)为参考弱光栅的入射光功率，P₀(λ)＝P_in(λ)R₀为参考弱光栅的反射谱幅度，R_e为浸在介质中的光纤端面反射率。

3.根据权利要求1所述的基于频移干涉技术的弱光纤光栅反射率的测量方法，其特征在于：所述的步骤4中通过以下公式计算弱光纤光栅阵列中所有光栅的反射率：

其中，R_i(λ)为第i个弱光栅即FBG_i的反射率，M_i(λ)为FBG_i的反射谱幅度，正比于其反射功率，为FBG_i反射前后光纤的总传输损耗，其中β为光纤的衰减系数，L_i为FBG_i的位置，亦即FBG_i至第二光纤耦合器(7)之间的距离。

4.根据权利要求1所述的基于频移干涉技术的弱光纤光栅反射率的测量方法，其特征在于：所述的步骤1中所述的频移干涉光纤传感系统，包括可调谐半导体激光器(1)、含数据采集卡的计算机(2)、光纤环形器(3)、平衡探测器(4)、第一光纤耦合器(5)、声光调制器(6)、第二光纤耦合器(7)、待测反射点(8)；所述的可调谐半导体激光器(1)分别与含数据采集卡的计算机(2)、光纤环形器(3)连接；所述的含数据采集卡的计算机(2)分别与平衡探测器(4)、声光调制器(6)连接；所述的光纤环形器(3)分别与平衡探测器(4)、第一光纤耦合器(5)连接；所述的平衡探测器(4)、第一光纤耦合器(5)、声光调制器(6)、第二光纤耦合器(7)、待测反射点(8)依次连接。