三角形譜啁啾光纖光柵在光柵傳感系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

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1、光電子·激光第!&卷第!期#"%%6年!月#####!"#$%&’"()*+",’,-+$"%.-/*0&/,$#######/HN#!&-H#!#:1<#"%%6三角形譜啁啾光纖光柵在光柵傳感系統(tǒng)中的應(yīng)用!"于志輝!!!余重秀!王#旭!王葵如!蘇福根!李海軍!北京郵電大學(xué)電子工程學(xué)院"北京!%%(&6#摘要$利用三角形譜啁啾光纖布拉格光柵!35.=]9#的反射和時(shí)延特性"提出了一種新的基于相位檢測(cè)的=]9解調(diào)方案%該方案由光強(qiáng)來(lái)確定傳感器光柵反射波長(zhǎng)的相位延遲角范圍"由相位檢測(cè)來(lái)確定在該范圍的相位延遲角大小"兩者結(jié)合給出傳感光柵的反射波長(zhǎng)"因此具有更高精度和更大波長(zhǎng)檢測(cè)范圍%實(shí)驗(yàn)制作了寬

2、帶寬具有三角形反射譜的35.=]9"并對(duì)其用于傳感解調(diào)予以了模擬分析%關(guān)鍵詞$光纖布拉格光柵!=]9#&啁啾=]9!.=]9#&群時(shí)延&傳感器中圖分類號(hào)!3-"’$##文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼!4##文章編號(hào)!!%%’5%%(6!"%%6#%!5%%’75%7:##+&6*)&0(015H&%#$.@&;$%]%*33V%*)&(39=&)HU%&*(3-+*%,#$6)%-’&()H$@&;$%V%*)&(39,$(90%,/9)$’!!"JD.EH;"84-9f;"84-9d;>5R;"[D=;5A?<")YC1>5P;5E;>!.HNN?A?H@*N?2MRH<>2,*

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5、#)-1&-0-*#(-=<$/=0%.9$7’@#&Z&+222&+*’)2-!TZH#&4"’&%#/TZH!6TZH#&2&1.%/#,+0&-#)-1&器的波長(zhǎng)位置&后者是將光波長(zhǎng)漂移量轉(zhuǎn)化成光調(diào)制C#引#言信號(hào)的相位變化量"通過(guò)解調(diào)光調(diào)制信號(hào)的相位來(lái)判##光纖布拉格光柵!=]9#因其對(duì)應(yīng)力’溫度敏感以斷傳感器的波長(zhǎng)位置%后者比前者有更高的傳感精(!)及抗電磁干擾’耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)"在=]9傳感得到廣度"但相位變化角超過(guò)"&時(shí)解調(diào)較為困難%泛應(yīng)用"其解調(diào)理論和技術(shù)也有了較深入的研##為了提高相位檢測(cè)方案的波長(zhǎng)檢測(cè)范圍"并方便("$6)究%目前的=]9傳感按解調(diào)時(shí)的檢測(cè)方式可分解調(diào)變化超

6、過(guò)"&的相位角"本文在結(jié)合相位和光強(qiáng)(&)(()為檢測(cè)光強(qiáng)和檢測(cè)相位"大類%前者是將波長(zhǎng)檢測(cè)的基礎(chǔ)上"提出了一種新的相位檢測(cè)傳感方案"變化量轉(zhuǎn)換成光強(qiáng)變化量"通過(guò)檢測(cè)光強(qiáng)來(lái)判斷傳感它通過(guò)粗略光強(qiáng)檢測(cè)來(lái)確定相位周期"同時(shí)以相位檢##"#收稿日期!"%%’5%75"#修訂日期!"%%’5%(5$!#!#基金項(xiàng)目!北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題資助項(xiàng)目!%$%$!$##!!!>’*&+$_E>E;>#F;!!6$#2HU第1期于光輝等:三角形譜凋嗽光纖光柵在光柵傳感系統(tǒng)中的應(yīng)用55測(cè)來(lái)確定周期內(nèi)的準(zhǔn)確相位并將兩者結(jié)合給出精確探測(cè)器輸出的直流和交流分量因?yàn)槿r(shí)間平均時(shí)的相位變化從而精確判斷傳感器的布拉

7、格波長(zhǎng)漂移Va=0所以Vd可由VO>取時(shí)間平均求得;O>是后的位置0波長(zhǎng)為的光經(jīng)T-CFBG反射后的時(shí)延當(dāng)T-CFBG是線性凋嗽光柵時(shí)其表達(dá)式近似為2理論分析ZnZnO>O0>]0O>=LO>=~三角形譜的凋嗽光纖布拉格光柵OT-CFBG>解ccaca調(diào)方案原理如圖1所示0傳感光柵是均勻的FBGOZ>傳感參量O如溫度應(yīng)力等>的變化引起傳感光柵布拉其中:n是光纖纖芯折射率;c是光在真空中傳播的速格中心波長(zhǎng)的漂移而寬帶光源O