[发明专利]一种变温环境下基于恢复的FBG高精度解调方法

摘要

本发明公开了一种变温环境下基于恢复的FBG高精度解调方法，包括ASE宽带光源(1)、光纤隔离器(2)、可调谐F‑P滤波器(3)、光纤1×2耦合器(4)、第一、第二光纤环形器(5)(6)、光纤Bragg光栅串(7)、HCN气室(8)、光电探测器阵列(9)、数据采集卡(10)、处理单元(11)和信号发生模块(12)；使用反卷积算法对采集到的HCN气室吸收信号进行处理，得到恢复后的吸收峰细锐的HCN吸收光谱，作为绝对波长参考，实现光纤光栅布拉格波长的高精度解调。本发明方法不需要冗余的装置结构，克服了温度变化对解调结果的影响，可以有效地提高在恒温和变温环境下的解调性能；解调精度平均提高49.4％。将可精确解调范围扩展到整个C波段。

主权项

1.一种变温环境下基于恢复的FBG高精度解调装置，其特征在于，该装置包括ASE宽带光源(1)、光纤隔离器(2)、可调谐F-P滤波器(3)、光纤1×2耦合器(4)、第一、第二光纤环形器(5)(6)、光纤Bragg光栅串(7)、HCN气室(8)、光电探测器阵列(9)、数据采集卡(10)、处理单元(11)和信号发生模块(12)；所述ASE宽带光源(1)、光纤隔离器(2)、可调谐F-P滤波器(3)、光纤1×2耦合器(4)依序连接，所述光纤1×2耦合器(4)的输出端分成两路，一路依序连接第一光纤环形器(5)、光纤Bragg光栅串(7)、光电探测器阵列(9)，另一路依序连接第二光纤环形器(6)、HCN气室(8)、光电探测器阵列(9)；光电探测器阵列(9)输出端再依序连接所述数据采集卡(10)、处理单元(11)，所述数据采集卡(10)经信号发生模块(12)再连接所述可调谐F-P滤波器(3)；其中：/n所述ASE宽带光源(1)，为装置提供宽谱光作为输入光源；/n光纤隔离器(2)，用于隔离回光，保证光的单向传输；/n可调谐F-P滤波器(3)，通过控制其驱动电压从ASE宽带光源(1)中滤出波长变化的窄带光谱信号，从而实现波长扫描；/n光纤1×2耦合器(4)，用于将输入光按照1:1的比例分成两束光；/n光纤环形器(5)(6)，用于将光发送至光纤Bragg光栅串(7)并收集反射信号光；/n光纤Bragg光栅串(7)：用于感知外界待测量物理量变化，并将其编码到光纤光栅反射波长上；/nHCN气室(8)：作为该装置的绝对波长参考；/n光电探测器阵列(9)，用于将两路具有个π相位差的光信号转化为电压模拟信号；/n数据采集卡(10)，采集由光电探测器阵列(9)得到的电压模拟信号；/n处理单元(11)，采用计算机或嵌入式计算系统，用于对被测传感光纤光栅的波长进行解调；/n信号发生模块(12)，用于产生方波和三角波：三角波用于对可调谐滤波器进行调制，方波用于采集卡的触发信号。/n