[发明专利]一种光纤法珀传感器的多传感器复用解调系统及处理方法

权利要求书

1.一种光纤法珀传感器的多传感器复用解调系统，其特征在于，该系统由扫频激光器(101)、光环形器(102)、波分复用器(103)、光电探测模块(104)、光谱还原模块(105)和数据处理模块(106)依次连接组成N通道的复用解调系统(1)，并分别连接N个大腔长光纤法珀传感器(2)；

所述扫频激光器的光谱线宽窄、扫频范围宽，以在宽光谱范围内输出波长可变的窄线宽扫频激光束；

所述光环形器用于将扫频激光器发出的扫频激光束单向传递至波分复用器；

所述波分复用器用于将扫频光谱范围内的激光信号分割为N路窄带光谱信号，并分别传输至N个光纤法珀传感器，再将光纤法珀传感器返回的N路窄带光谱干涉信号合并后、经光环行器传输到光电探测模块；

所述光电探测模块用于将波长扫描的干涉激光信号转换为随时间变化的电信号，再经放大、采样转换为离散的数字电信号；

所述光谱还原模块用于将时域扫描干涉光谱信号转换为光谱波长域的干涉光谱信号；

所述数据处理模块用于将干涉光谱信号，解调计算出N个光纤法珀传感器的腔长值。

2.根据权利要求1所述的多传感器复用解调系统，其特征在于，所述大腔长光纤法珀传感器的腔长L满足L_minLL_max，以确保干涉光谱信号具有足够的信号对比度，其中L_max与L_min分别满足下式：

其中FMHW为扫频激光谱线的半波全宽，λ_c为扫频激光光源的中心波长；而波分复用器一个通道的光谱带宽为B，它在扫频激光光源的扫频光谱范围Δλ内能容纳的波分复用数量N满足下式：

N＝Δλ/B (3)。

3.适用于权利要求1所述解调系统的多传感器处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1：利用光谱还原模块将接收到的干涉光谱还原为N段干涉光谱信号；

S2：用稀疏采样的频率解调法，对每一段光谱数据进行分别处理计算，求出各自的等效频率值；

S3：根据等效频率值与光纤法珀传感器的腔长关系，分别求解出N个光纤法珀传感器的值。