[发明专利]光纤光栅传感器应力测量的差分对光栅解调技术

摘要

本发明公开了一种光纤光栅传感器应力测量的差分对光栅解调技术，采用一个传感光栅，和至少两个参考光栅；其中一个参考光栅的光谱参数与传感光栅相同，其它参考光栅的布拉格波长相对于传感光栅存在微小的偏移。分别采集透射通过参考光栅的光功率信号，将对应时间点的测量数据相减，得到应力解调曲线。本发明相比常用的单通道匹配光栅解调方式，在应力测量灵敏度方面提高了约两倍，而且可以消除光源输出光功率波动所带来的测量误差。该发明可应用于光纤光栅应力传感系统中，实现在高速铁路、城市轨道列车和桥隧结构等交通安全监测系统高灵敏度的应力监测，并在智能建筑、地质和岩土工程等领域具有广泛的应用价值。

主权项

光纤光栅传感器应力测量的差分对光栅解调方法，其特征在于，ASE宽带光源(100)将宽频带光信号送入环形器(101)；传感光栅(200)固定在被测物体上；激光信号经传感光栅(200)反射后携带有被测点的应力信息；所得反射光信号经光环形器(101)和光耦合器(102)后分为至少两束光信号透射通过各自匹配的参考光栅进行解调，其中至少一个参考光栅与所述传感光栅的布拉格波长相同；光电探测器将各自的光功率信号转换为电压信号，所得多路电压信号经运算操作后进行波长解调，实时得到被测位置的应力变化信息。