[发明专利]一种基于体相位光栅解调的光纤光栅振动传感系统

摘要

本发明公开了一种基于体相位光栅解调的光纤光栅振动传感系统，包括ASE宽带光源，环行器，光纤布拉格光栅（FBG）振动传感器，FBGA（波长解调模块），其中FBG振动传感器粘贴于待测物件表面，FBGA利用全息体相位光栅解调方法，解调波长漂移的信息，从而求得光纤布拉格光栅振动传感器所处的应变变化，通过后续数据处理求出待测物件的共振频率或者谐振频率。本发明的意义在于若物件受迫振动的频率等于其固有振动频率时，将达到共振或者谐振状态，使物件承受很大的应变，长期工作在此状态下，会对物件造成巨大的损害，所以工作时应尽量使物件避开这些频率的振动。

主权项

一种基于体相位光栅解调的光纤光栅振动传感系统，其特征在于：包括光纤布拉格光栅（FBG）振动传感器（1），光纤环形器（2），ASE宽带光源（3），FBG波长解调模块（FBGA）（4），其中光纤布拉格光栅（FBG）振动传感器（1）粘贴于待测物件表面，ASE宽带光源（3）的3dB带宽为40nm；ASE宽带光源（3）与光纤环形器（2）的A端口相连接；光纤环形器（2）B端口经与光纤布拉格光栅（FBG）振动传感器（1）相连，光纤环形器（2）的C端口与FBG波长解调模块（FBGA）（4）相连接；ASE宽带光源（3）输出的光通过光纤环形器，从光纤环形器的A端口进B端口出，到达光纤布拉格光栅（FBG）振动传感器（1），符合光纤布拉格光栅（FBG）振动传感器（1）光栅中心波长的光被光纤布拉格光栅（FBG）振动传感器（1）反射后，又从B端口返回光纤环形器（2），从光纤环形器（2）C端口输出，进入FBG波长解调模块（FBGA）（4）进行快速的波长和功率测量；其中光纤布拉格光栅（FBG）振动传感器（1）粘贴在待测物件表面，通过光纤布拉格光栅（FBG）振动传感器（1）测量物件所处的应变；所述ASE宽带光源（3），中心波长为1550nm，3dB带宽为40nm；光纤布拉格光栅（FBG）振动传感器（1）是一个振动传感器，传感光纤光栅的波长变化区间能够覆盖待测物件因动态应变而导致的光纤布拉格光栅（FBG）振动传感器（1）的中心波长变化范围，在全息体相位光栅结构中，由于没有任何活动部件，确保了稳定性和长期工作的可靠性；半导体InGaAs PIN光电二极管能够同时测量，无需扫描，从而确保了采样的高速性和信号的同时性；由于是内部校准，不需要外部的波长参考光路。