[发明专利]大容量弱光栅传感网络高速解调方法和装置

摘要

大容量弱光栅传感网络高速解调方法，包括：1）在光纤上依次刻写多个弱光栅FBGr、FBG1、FBG2、FBG3……，其中FBGr作为参考光栅，FBG1、FBG2、FBG3……分为m（m≥1）组全同弱光栅阵列，构成传感网络；2）脉冲激光器产生脉冲光，经光环形器进入参考光栅和传感网络，各弱光栅的反射信号返回光环形器后进入掺铒光纤放大器进行放大；3）放大后的反射信号送入色散补偿光纤，利用光电探测器接收各弱光栅反射信号的时间，通过高速数据采集系统进行信号处理，获得传感网络中各弱光栅的波长变化，实现解调。大容量弱光栅传感网络高速解调装置，主要由脉冲激光器、光环形器、刻有多个弱光栅的光纤、掺铒光纤放大器、色散补偿光纤、光电探测器和高速数据采集系统构成。

主权项

一种大容量弱光栅传感网络高速解调方法，其特征在于，包括如下步骤：1）在光纤上依次刻写多个弱光栅FBGr、FBG1、FBG2、FBG3……，其中FBGr作为参考光栅，FBG1、FBG2、FBG3……分为m（m≥1）组全同弱光栅阵列，不同组弱光栅阵列的中心波长相同或者不同，m组全同弱光栅阵列构成传感网络；2）脉冲激光器产生脉冲光，经光环形器进入参考光栅和传感网络，各弱光栅的反射信号返回光环形器后进入掺铒光纤放大器进行放大；3）放大后的反射信号送入色散补偿光纤，不同波长的光在色散补偿光纤中延时不同，利用光电探测器接收各弱光栅反射信号的时间，通过高速数据采集系统进行信号处理，获得传感网络中各弱光栅的波长变化，实现解调；其中，对于传感网络中任一弱光栅：Δλ=Δt/D式中，Δλ为弱光栅的波长变化量，Δt为弱光栅的延时变化，Δt=t‑t_r，t、t_r分别为弱光栅和参考光栅的反射信号接收时间，D为色散补偿光纤的总色散。