[发明专利]光纤光栅多通道高速解调系统与方法

权利要求书

1.一种光纤光栅多通道高速解调系统，其特征在于，包括：

可调谐激光光源，用于输出波长可调的第一光信号；

光分路器，用于将所述第一光信号分为多个第二光信号；

多通道光纤光栅，用于在所述多个第二光信号的作用下根据预设的光通道开启顺序对高频信号进行检测，输出多个第三光信号；

光开关，用于根据预设的光通道开启顺序切换所述多通道光纤光栅中的光通道；

光电探测器，用于将所述多个第三光信号转化为多个电压信号；

采集卡，用于采集所述光电探测器输出的电压信号；

计算机，用于基于所述电压信号生成控制指令。

2.根据权利要求1所述的光纤光栅多通道高速解调系统，其特征在于，所述多通道光纤光栅中每一单根光纤光栅的中心波长在同一预设波长范围内。

3.根据权利要求1所述的光纤光栅多通道高速解调系统，其特征在于，所述光开关的光通道切换速率为200KHz。

4.根据权利要求1所述的光纤光栅多通道高速解调系统，其特征在于，所述计算机具体包括：

数据显示模块，用于显示所述电压信号；

激光控制模块，用于生成激光光源第一输出光波长的第一控制指令；

光开关控制模块，用于根据预设的光通道开启顺序生成任一光通道开启和闭合的第二控制指令。

5.根据权利要求4所述的光纤光栅多通道高速解调系统，其特征在于，激光控制模块，具体用于基于多通道光纤光栅中心波长确定所述激光光源的第一输出光波长。

6.根据权利要求1所述的光纤光栅多通道高速解调系统，其特征在于，所述多通道光纤光栅包含多条检测光纤光栅和一条参考光纤光栅，其中，所述参考光纤光栅不受应力的影响。

7.根据权利要求6所述的光纤光栅多通道高速解调系统，其特征在于，所述光电探测器还用于将经过检测光纤光栅的多个第三光信号转换为多个第一电压信号，将经过参考光纤光栅的第三光信号转换为第二电压信号；

所述计算机还用于分别计算所述多个第一电压信号与所述第二电压信号的多个电压差，并基于所述多个电压差与所述多通道光纤光栅中心波长位移拟合曲线，确定应力与波长位移的对应关系，

所述激光控制模块，还用于基于所述对应关系生成激光光源第二输出光波长的第三控制指令。

8.根据权利要求7所述的光纤光栅多通道高速解调系统，其特征在于，所述激光控制模块，具体用于基于所述波长位移实时确定所述第二输出光波长。

9.一种光纤光栅多通道高速解调方法，应用于如权利要求1-8任一项所述的光纤光栅多通道高速解调系统，其特征在于，所述方法包括：

基于光纤光栅中心波长确定可调谐激光光源输出光信号的第一输出光波长；

将所述光信号经光分路器输出到多通道光纤光栅传感与通道切换光路中，并基于光开关控制各通道的开启顺序；

获取不同光通道检测的高频信号数据经光电探测器转化为电压信号数据，并分别计算检测光纤光栅与参考光纤光栅的电压差；

基于电压差与多通道光纤光栅中心波长位移拟合曲线，确定当前应力下的波长位移；

基于所述波长位移将可调谐激光光源输出光信号的第一输出光波长调整为第二输出光波长。

10.根据权利要求9所述的光纤光栅多通道高速解调方法，其特征在于，所述可调谐激光光源调整输出光波长为动态调整。