[发明专利]一种基于线阵InGaAs光电阵列扫描的FBG解调系统

权利要求书

1.一种基于线阵InGaAs光电阵列扫描的FBG解调系统，其特征在于，所述系统包括：

宽谱光源、光纤耦合器、单个光纤布拉格光栅或单通道多个光纤布拉格光栅、线阵InGaAs光电探测器，以及用于寻峰算法的计算装置；

由所述宽谱光源发出的光经过光纤耦合器入射到光纤布拉格光栅中，再经过光纤布拉格光栅反射后，将带有解调信息的反射谱光信号经光纤耦合器传至线阵InGaAs光电探测器；

所述线阵InGaAs光电探测器括光学预处理部分和线阵光电探测成像部分，光学预处理部分通过色散原理把光信号投射到线阵InGaAs光电探测器上，每个光敏元由InGaAs光电二极管组成，探测红外波长的光学信号；

所述用于寻峰算法的计算装置，执行如下指令：反射谱光信号经过线阵InGaAs光电探测器处理后得到与线阵InGaAs光电探测器中像素点位置一一对应的反射谱光强信息；

通过设置反射谱的光强阀值将反射谱光信号分成多段；

对每段反射谱对应的像素点位置与光强数据进行高斯函数拟合分析，并通过最小二乘法判定最佳拟合参数，进一步获取光强峰值对应的像素点位置；所述像素点位置与所述反射谱光强度的拟合模型为：

式中I为反射谱光强，P为像素点位置，P_c为拟合模型峰值对应的像素点位置；

将所述光强峰值对应的像素点位置带入至像素点位置与波长的对应关系式中并得出该段反射谱的中心波长值，实现对反射光谱的解调处理。

2.根据权利要求1所述的传感解调系统，其特征在于：所述线阵InGaAs光电探测器为256像元。

3.根据权利要求1所述的传感解调系统，其特征在于：像素点位置与波长的对应关系式为：

λ[nm]＝α+β₁p+β₂p²+β₃p³+β₄p⁴+β₅p⁵

式中λ为波长、p为像素点位置、α、β₁、β₂、β₃、β₄和β₅为关系式的参数。

4.根据权利要求3所述的传感解调系统，其特征在于：所述关系式的参数通过可调谐激光器标定得到。

5.根据权利要求4所述的传感解调系统，其特征在于：所述可调谐激光器输出的波长范围为1525-1570nm，且调谐步长为0.1nm。

6.根据权利要求1所述的传感解调系统，其特征在于：所述宽谱光源101的波长范围为1525～1570nm或1510～1595nm。

7.根据权利要求1所述的传感解调系统，其特征在于：所述宽谱光源的光强应大于20mW或13dBm，且FBG反射谱最小峰值应大于InGaAs探测器电流噪声。

8.根据权利要求1所述的传感解调系统，其特征在于：所述光纤耦合器为3dB光纤耦合器，且分光比50：50。