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光纤光栅传感解调研究取得新进展“万博游戏平台”

本文摘要:20世纪90年代以来,基于布拉格光栅的光纤传感技术引起了科学家们的关注,开展了许多研究。目前,大规模、慢、便宜的光栅制作技术及其技术已经到了成熟期,但更便宜的光学调制设备仍然允许在工业、化学工业及建筑物结构检查等一系列最重要的领域广泛应用。另外,相对于以往的光域调制的方法,使用光学滤波器将光栅波长的波动转换为功率的变化的调制方法具有廉价、非常简单、响应速度慢等优点。

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20世纪90年代以来,基于布拉格光栅的光纤传感技术引起了科学家们的关注,开展了许多研究。目前,大规模、慢、便宜的光栅制作技术及其技术已经到了成熟期,但更便宜的光学调制设备仍然允许在工业、化学工业及建筑物结构检查等一系列最重要的领域广泛应用。另外,相对于以往的光域调制的方法,使用光学滤波器将光栅波长的波动转换为功率的变化的调制方法具有廉价、非常简单、响应速度慢等优点。

迄今为止,光通信和光网络系统由夏历副教授领导的研究小组使用交叉高斯滤波法构建了光纤光栅传感调制,研究结果为OpticsLetters杂志(Vol.40,Iss.8,PP.1760-11 随着研究的了解,找到这种方法还不存在两个方面的缺点:一是必须额外减少两个高斯滤波器特征的滤波器,增加系统的复杂性。二是使用的长光谱光源的功率序列密度小,传感调制距离和范围有限。因此,该研究小组在最近的工作中,进一步设计了基于双波长宽线宽激光入射光的弱光纤光栅传感器阵列调制方法(图1 )。

具有一定中心波长间隔的2束激光入射到调制系统的输出终端。利用非常弱的光纤光栅本身的高斯光谱型特征,通过加上功率劣化检测,可以得到正好从线性的布拉格波长向功率劣化的切换(图2 )。另外,通过控制双波长激光的波长间隔,可以非常简单地调节这些线性关系的斜率。

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该方法不像高斯规定的滤波方法那样拒绝滤波器的滤波特性,所以调制系统整体很简单。根据现在的宽线宽激光,光源的输出功率在10dBm以上很棒。

该方法需要在没有中继定标的情况下反对50km以上的传感调制距离,需要在一根光纤上同时调制数百根以上的非常弱的激发光栅的效果。该方法在布拉格光栅定分散型传感器网络的各个领域有望得到充分好的应用。该研究成果是双波长差分调制弱的光纤光栅传感器(interrogationofweakbraggratingsensorsbasedondual-wavelengthdifferentialdetection )于2016年11月这项工作得到了国家自然科学基金方面的项目(61675078 )的资助。


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