[发明专利]一种光纤光栅波长解调系统

说明书

本申请公开了一种光纤光栅波长解调系统，包括光源，光源为内周期三角波电压驱动的C波段波长扫描激光器，光源、耦合器、环形器与光纤光栅依次连接，环形器还与第一光电检测器、数据采集卡依次连接；耦合器还与干涉子系统、第二光电检测器、数据采集卡、计算机依次电连接；干涉子系统包括干涉本体和温度控制装置，温度控制装置包括半导体制冷片、控制电路和冷却风扇，干涉本体内设置有F‑P标准具、半导体制冷片和控制电路，半导体制冷片、控制电路与电源依次连接，干涉本体的外侧设置有冷却风扇。F‑P标准具可动态标定光纤光栅波长，且温度控制装置可保证F‑P标准具的温度趋于恒定，使其波长为常数，有效提高解调系统的精度与稳定性。

技术领域

本申请涉及光纤传感技术领域，尤其涉及一种基于线性插值的光纤光栅波长解调系统。

背景技术

光纤光栅传感技术是近年来的一个研究热点，与传统的传感器相比，光纤光栅传感器具有抗电磁干扰、灵敏度高、体积小等优点。对于特定的光纤光栅传感器，其波长变化与环境温度与压力存在对应关系。因此，为准确测量温度与压力，光纤光栅的波长解调技术十分重要。

现有的光纤光栅波长的解调系统为可调谐F-P滤波器解调系统。现有的可调谐F-P滤波器解调系统主要包括宽带光源、F-P滤波器、耦合器、光电检测器等装置。这种解调系统的工作原理是利用三角波电压驱动粘贴在F-P腔一侧的压电陶瓷，使其发生微小形变，导致F-P腔腔长变化，进而改变透过的中心波长。

但现有的这种解调系统由于其F-P滤波器的驱动电压和波长不成线性，容易影响波长解调的精度，使得其稳定性差。为了提高波长解调的精度，使其稳定性增强，提出了一种光纤光栅波长解调系统。

发明内容

本申请提供了一种光纤光栅波长解调系统，以解决现有系统中波长解调精度低的技术问题。

为了解决上述问题，本申请提供以下的技术方案:

一种光纤光栅波长解调系统，包括光源，光源为内周期三角波电压驱动的C波段波长扫描激光器，其中：光源与耦合器的第一端电连接，耦合器的第二端与环形器的第一端电连接，环形器的第二端与光纤光栅电连接，环形器的第三端与第一光电检测器的第一端电连接，第一光电检测器的第二端与数据采集卡的第一端电连接；耦合器的第三端与干涉子系统的第一端电连接，干涉子系统的第二端与第二光电检测器的第一端电连接，第二光电检测器的第二端与数据采集卡的第二端电连接，数据采集卡的第三端与计算机电连接；干涉子系统包括干涉本体和温度控制装置，温度控制装置包括半导体制冷片、控制电路和冷却风扇，干涉本体内设置有F-P标准具、半导体制冷片和控制电路，F-P标准具与半导体制冷片不连接，半导体制冷片与控制电路的第一端电连接，控制电路的第二端与电源电连接，干涉本体的外侧设置有冷却风扇。

可选地，干涉本体的外壳为金属壳。

可选地，耦合器的分光比为85:15。

一种光纤光栅波长解调系统的测试方法，其特征在于，测试方法包括：

耦合器将从光源处接收的光分为两份，并将这两份光分别传输给干涉子系统和环形器；

15％的光通过干涉子系统传输给第二光电检测器，85％的光通过环形器传输给光纤光栅；

光纤光栅的反射光传输给环形器，并通过环形器传输给第一光电检测器；

第一光电检测器和第二光电检测器分别将接收到的光转换为电信号；

电信号通过数据采集卡传输给计算机；

计算机根据线性插值算法计算光纤光栅的波长。

可选地，计算机根据线性插值算法计算光纤光栅的波长，包括：

根据标准查询F-P标准具的波长，计算机计算出光纤光栅和标准具谱峰的检测时间；