本發(fā)明涉及光纖傳感解調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種基于非相干頻域反射的布拉格光纖光柵陣列解調(diào)裝置與方法。

背景技術(shù)：

光纖傳感器具有靈敏度高、抗電磁干擾、耐腐蝕、動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍寬、體積小、易于復(fù)用等優(yōu)點(diǎn)，因此得到了廣泛的研究。利用它的穩(wěn)定性和易構(gòu)成傳感網(wǎng)絡(luò)，可應(yīng)用于大型民用工程建筑、航空航天、醫(yī)學(xué)、易燃易爆的石油化工業(yè)以及高壓高輻射的電力工業(yè)、核工業(yè)中。在許多復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)合，經(jīng)常需要進(jìn)行多點(diǎn)分布式的測(cè)量。以前的測(cè)量技術(shù)中，通常采用波分復(fù)用技術(shù)，在一根光纖上面串聯(lián)多個(gè)中心波長(zhǎng)具有一定間隔的強(qiáng)反射光柵。由于強(qiáng)反射光柵具有制作成本高，而且受到光源帶寬的限制，可復(fù)用的容量也有限，在具體工程應(yīng)用中具有一定的局限性。隨著光纖光柵制作技術(shù)的不斷提高，全同弱反射率光柵的出現(xiàn)解決了此問(wèn)題。因?yàn)榫哂休^低的反射率，全同弱反射光柵每個(gè)都可以反射相同波長(zhǎng)的光，提高了光柵容量，同樣也大大降低了對(duì)光源帶寬的要求。而且全同弱反射光柵具有可在線(xiàn)刻寫(xiě)，制作方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在工程應(yīng)用方面要優(yōu)于強(qiáng)反射光柵。

目前對(duì)弱反射光柵傳感網(wǎng)絡(luò)的解調(diào)主要采用光時(shí)域反射技術(shù)(OTDR)和光頻域反射技術(shù)(OFDR)。光時(shí)域反射一般采用寬帶光源作為光源，經(jīng)過(guò)濾波器濾波后輸出一個(gè)窄帶光，通過(guò)高速脈沖驅(qū)動(dòng)控制SOA開(kāi)關(guān)產(chǎn)生高速脈沖光，根據(jù)光柵反射回來(lái)的時(shí)間實(shí)現(xiàn)傳感器的定位，調(diào)節(jié)濾波器的中心波長(zhǎng)，檢測(cè)不同中心波長(zhǎng)下各個(gè)傳感器的反射光強(qiáng)得到FBG的光譜，采用高斯擬合得到FBG的中心波長(zhǎng)?；贠TDR的解調(diào)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)大容量布拉格光纖光柵復(fù)用，但是為減小系統(tǒng)的空間分辨率，需要減小脈沖寬度，對(duì)解調(diào)系統(tǒng)電路的帶寬、采樣率和數(shù)據(jù)傳輸、算法提出了很高的要求。光頻率反射一般采用窄線(xiàn)寬線(xiàn)性?huà)呙韫庠催M(jìn)行波長(zhǎng)掃描，各個(gè)時(shí)延不同的光柵反射光與光源輸出光產(chǎn)生拍頻，由于光柵位置不同，拍頻得到的信號(hào)頻率不同，通過(guò)傅里葉變化得到反映光柵距離信息的頻譜，使用數(shù)字帶通濾波器分離各個(gè)光柵拍頻信號(hào)的時(shí)域信號(hào)，最后利用反傅里葉變換(IFFT)結(jié)合希爾伯特變化還原光柵的反射光譜信息。OFDR方案可實(shí)現(xiàn)大容量弱反射光柵復(fù)用，具有空間分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，但是對(duì)光源線(xiàn)寬要求高，波長(zhǎng)解調(diào)過(guò)程復(fù)雜、不適用與長(zhǎng)距離光纖光柵解調(diào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是要提供一種基于非相干頻域反射的布拉格光纖光柵陣列解調(diào)裝置與方法，該裝置和方法相比于基于光時(shí)域反射的光纖光柵解調(diào)技術(shù)，明顯降低了解調(diào)系統(tǒng)的采樣率、數(shù)據(jù)處理、光路和電路的復(fù)雜程度。

為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的基于非相干頻域反射的布拉格光纖光柵陣列解調(diào)裝置，其特征在于：它包括DFB頻率調(diào)制驅(qū)動(dòng)器、溫度控制器、DFB(Distributed Feedback Laser，分布式反饋激光器)激光器、第一光分路器、光環(huán)形器、布拉格光纖光柵陣列、第一光電探測(cè)器、乘法器、低通濾波器、第一路數(shù)據(jù)采集卡、第二個(gè)光分路器、第二個(gè)光電探測(cè)器、第二路數(shù)據(jù)采集卡、光譜儀和信號(hào)處理模塊；

其中，DFB激光器的頻率調(diào)制驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端連接DFB頻率調(diào)制驅(qū)動(dòng)器的DFB頻率調(diào)制驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端，DFB激光器的工作溫度控制信號(hào)輸入端連接溫度控制器的信號(hào)輸出端，DFB激光器的輸出端連接第一光分路器的光輸入端，第一光分路器的第一路光輸出端連接光環(huán)形器的第一接口，光環(huán)形器的第二接口連接布拉格光纖光柵陣列的光通信接口；光環(huán)形器的第三接口連接第一光電探測(cè)器的光信號(hào)輸入端，第一光電探測(cè)器的電信號(hào)輸出端連接乘法器的一個(gè)輸入端，乘法器的第二個(gè)輸入端連接DFB頻率調(diào)制驅(qū)動(dòng)的DFB頻率調(diào)制驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端，乘法器的信號(hào)輸出端連接低通濾波器的輸入端，低通濾波器的輸出端連接第一路數(shù)據(jù)采集卡的輸入端，第一路信號(hào)采集卡的輸出端連接信號(hào)處理模塊的第一路信號(hào)輸入端；

第一光分路器的第二路光輸出端連接第二光分路器的光輸入端，第二光分路器的第一路光輸出端連接第二光電探測(cè)器的光信號(hào)輸入端，第二光電探測(cè)器的電信號(hào)輸出端連接第二數(shù)據(jù)采集卡的采集信號(hào)輸入端，第二數(shù)據(jù)采集卡的信號(hào)輸出端連接信號(hào)處理模塊的第二個(gè)輸入端，第二光分路器的第二路光輸出端連接光譜儀的光輸入端，光譜儀用于對(duì)DFB激光器輸出光波長(zhǎng)進(jìn)行校準(zhǔn)。

一種利用上述裝置進(jìn)行布拉格光纖光柵陣列解調(diào)的方法，其特征在于，它包括如下步驟：

步驟1：DFB頻率調(diào)制驅(qū)動(dòng)器和溫度控制器對(duì)DFB激光器進(jìn)行頻率調(diào)制和溫度控制，使DFB激光器輸出用于對(duì)布拉格光纖光柵中心波長(zhǎng)進(jìn)行掃描的頻率調(diào)制光；

步驟2：DFB激光器輸出的頻率調(diào)制光通過(guò)第一光分路器分成兩路；

步驟3：第一光分路器輸出的一路窄帶輸出光通過(guò)光環(huán)形器進(jìn)入作為傳感載體的布拉格光纖光柵陣列中；布拉格光纖光柵陣列反射的窄帶光信號(hào)經(jīng)過(guò)光環(huán)形器后輸入第一光電探測(cè)器，第一光電探測(cè)器將反射的窄帶光信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電信號(hào)(光柵波長(zhǎng)探測(cè)電信號(hào)，即光柵的反射光強(qiáng)信號(hào))輸入到乘法器的第一個(gè)輸入端與DFB頻率調(diào)制驅(qū)動(dòng)輸出的DFB頻率調(diào)制驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行混頻，乘法器的輸出的混頻信號(hào)進(jìn)入低通濾波器，低通濾波器濾除所述混頻信號(hào)中的高頻信號(hào)得到反映布拉格光纖光柵陣列中各個(gè)光柵位置信息的低頻信號(hào)；第一路數(shù)據(jù)采集卡采集到反映布拉格光纖光柵陣列中各個(gè)光柵位置信息的低頻信號(hào)，并將反映布拉格光纖光柵陣列中各個(gè)光柵位置信息的低頻信號(hào)輸出到信號(hào)處理模塊，從而獲取布拉格光纖光柵陣列中各個(gè)光柵的位置信息；

第一光分路器輸出的另一路窄帶輸出光作為參考光信號(hào)，輸送給第二光分路器，第二光分路器將參考光信號(hào)分為兩路，一路參考光信號(hào)輸入第二光電探測(cè)器，第二光電探測(cè)器將參考光信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的參考光的電信號(hào)(光強(qiáng)信息)傳輸給第二數(shù)據(jù)采集卡；另一路參考光信號(hào)輸入光譜儀，光譜儀對(duì)DFB激光器輸出光波長(zhǎng)進(jìn)行校準(zhǔn)，第二數(shù)據(jù)采集卡將參考光的電信號(hào)輸送給解調(diào)系統(tǒng)；

步驟4：通過(guò)溫度控制器調(diào)節(jié)DFB激光器的工作溫度，從而改變DFB激光器輸出光的中心波長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)掃描，通過(guò)解調(diào)系統(tǒng)中信號(hào)處理模塊的現(xiàn)有解調(diào)算法，利用反映布拉格光纖光柵陣列中各個(gè)光柵位置信息的低頻信號(hào)計(jì)算出DFB激光器輸出的各個(gè)波長(zhǎng)下布拉格光纖光柵陣列中每個(gè)光纖光柵的光強(qiáng)，信號(hào)處理模塊利用各個(gè)波長(zhǎng)下布拉格光纖光柵陣列中每個(gè)光柵的光強(qiáng)擬合出布拉格光纖光柵陣列各個(gè)光纖光柵的光譜信息。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明通過(guò)乘法器進(jìn)行頻譜搬移，降低信號(hào)頻率，大大降低了系統(tǒng)的采樣率和數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜程度。

2、本發(fā)明通過(guò)DFB激光器驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出光直接進(jìn)行調(diào)制，通過(guò)控制DFB激光器的溫度實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)掃描，顯著降低了系統(tǒng)的復(fù)雜程度和成本。

3、本發(fā)明中光柵的距離和位置信息均在頻域內(nèi)完成(系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理采用快速傅里葉變換)，提高了整個(gè)系統(tǒng)的信噪比。

本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)距離、分布式、大容量全同布拉格光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)的波長(zhǎng)解調(diào)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中信號(hào)頻率變化圖；

其中，a為發(fā)射信號(hào)與回波信號(hào)頻率圖，b為差頻信號(hào)頻率變化圖；

圖3為不同溫度下系統(tǒng)解調(diào)的光纖光柵的光譜圖；

其中，1—DFB頻率調(diào)制驅(qū)動(dòng)器、2—溫度控制器、3—DFB激光器、4—第一光分路器、5—光環(huán)形器、6—布拉格光纖光柵陣列、7—第一光電探測(cè)器、8—乘法器、9—低通濾波器、10—第一路數(shù)據(jù)采集卡、11—第二個(gè)光分路器、12—第二個(gè)光電探測(cè)器、13—第二路數(shù)據(jù)采集卡、14—光譜儀、15—信號(hào)處理模塊。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：

如圖1所示的基于非相干頻域反射的布拉格光纖光柵陣列解調(diào)裝置，它包括DFB頻率調(diào)制驅(qū)動(dòng)器1、溫度控制器2、DFB激光器3、第一光分路器4、光環(huán)形器5、布拉格光纖光柵陣列6、第一光電探測(cè)器7、乘法器8、低通濾波器9、第一路數(shù)據(jù)采集卡10、第二個(gè)光分路器11、第二個(gè)光電探測(cè)器12、第二路數(shù)據(jù)采集卡13、光譜儀14和信號(hào)處理模塊15；

其中，DFB激光器3的頻率調(diào)制驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端連接DFB頻率調(diào)制驅(qū)動(dòng)器1的DFB頻率調(diào)制驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端，DFB激光器3的工作溫度控制信號(hào)輸入端連接溫度控制器2的信號(hào)輸出端，DFB激光器3的輸出端連接第一光分路器4的光輸入端，第一光分路器4的第一路光輸出端連接光環(huán)形器5的第一接口，光環(huán)形器5的第二接口連接布拉格光纖光柵陣列6的光通信接口；光環(huán)形器5的第三接口連接第一光電探測(cè)器7的光信號(hào)輸入端，第一光電探測(cè)器7的電信號(hào)輸出端連接乘法器8的一個(gè)輸入端，乘法器8的第二個(gè)輸入端連接DFB頻率調(diào)制驅(qū)動(dòng)1的DFB頻率調(diào)制驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端，乘法器8的信號(hào)輸出端連接低通濾波器9的輸入端，低通濾波器9的輸出端連接第一路數(shù)據(jù)采集卡10的輸入端，第一路信號(hào)采集卡10的輸出端連接信號(hào)處理模塊15的第一路信號(hào)輸入端；

第一光分路器4的第二路光輸出端連接第二光分路器11的光輸入端，第二光分路器11的第一路光輸出端連接第二光電探測(cè)器12的光信號(hào)輸入端，第二光電探測(cè)器12的電信號(hào)輸出端連接第二數(shù)據(jù)采集卡13的采集信號(hào)輸入端，第二數(shù)據(jù)采集卡13的信號(hào)輸出端連接信號(hào)處理模塊15的第二個(gè)輸入端，第二光分路器11的第二路光輸出端連接光譜儀14的光輸入端，光譜儀14用于對(duì)DFB激光器3輸出光波長(zhǎng)進(jìn)行校準(zhǔn)。

上述技術(shù)方案中，所述乘法器8、低通濾波器9和信號(hào)處理模塊15組成解調(diào)系統(tǒng)，所述乘法器8的兩個(gè)輸入端輸入的信號(hào)為DFB頻率調(diào)制驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第一個(gè)光電轉(zhuǎn)換器7轉(zhuǎn)換得到的光柵波長(zhǎng)探測(cè)電信號(hào)，乘法器8輸出端連接低通濾波器9的輸入端，低通濾波器9的輸出端連接第一路數(shù)據(jù)采集卡10的輸入端；

所述乘法器8用于將光柵波長(zhǎng)探測(cè)電信號(hào)和DFB頻率調(diào)制驅(qū)動(dòng)信號(hào)相乘得到混頻信號(hào)；低通濾波器9用于濾除所述混頻信號(hào)中的高頻信號(hào)得到反映布拉格光纖光柵陣列6中各個(gè)光柵位置信息的低頻信號(hào)；信號(hào)處理模塊15用于計(jì)算出DFB激光器3輸出的各個(gè)波長(zhǎng)下布拉格光纖光柵陣列6中每個(gè)光纖光柵的光強(qiáng)，并利用各個(gè)波長(zhǎng)下布拉格光纖光柵陣列6中每個(gè)光柵的光強(qiáng)擬合出布拉格光纖光柵陣列6各個(gè)光纖光柵的光譜信息。

上述技術(shù)方案中，所述布拉格光纖光柵陣列6的光反射率范圍為0.1～1％。該反射率為弱反射率，能夠大大提高解調(diào)系統(tǒng)的復(fù)用容量。布拉格光纖光柵陣列6包括n個(gè)串聯(lián)的間距為ΔL，且中心波長(zhǎng)相同的弱反射光纖光柵，頻率調(diào)制光進(jìn)入n個(gè)光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)生反射光。

上述技術(shù)方案中，光譜儀13用于DFB激光器3輸出光波長(zhǎng)校準(zhǔn)，參考通道，用于修正DFB激光器在不同溫度下輸出光強(qiáng)的非線(xiàn)性。

上述技術(shù)方案中，所述布拉格光纖光柵陣列6的中心波長(zhǎng)隨所受溫度、應(yīng)力這些外界參量改變而變化，通過(guò)測(cè)量布拉格光纖光柵陣列6中各個(gè)布拉格光纖光柵的中心波長(zhǎng)變化，來(lái)獲取外界參量的變化值。

上述技術(shù)方案中，所述DFB激光器3輸出激光的波長(zhǎng)掃描范圍為5nm～10nm。具體的輸出激光波長(zhǎng)通過(guò)溫度控制器2進(jìn)行調(diào)制。

上述技術(shù)方案中，所述DFB頻率調(diào)制驅(qū)動(dòng)器1為壓控振蕩模塊(VCO，voltage-controlled oscillator)或直接數(shù)字式頻率合成器(DDS，Direct Digital Synthesizer)。壓控振蕩模塊或直接數(shù)字式頻率合成器用于產(chǎn)生頻率調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)DFB激光器3。

上述技術(shù)方案中，DFB頻率調(diào)制驅(qū)動(dòng)器1、溫度控制器2和DFB激光器3構(gòu)成波長(zhǎng)掃描頻率調(diào)制光源模塊，該模塊用于產(chǎn)生中心波長(zhǎng)可變的頻率調(diào)制光。圖2(a)為DFB激光器3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該信號(hào)由壓控振蕩模塊產(chǎn)生，是一個(gè)線(xiàn)性頻率調(diào)制波，驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率為：f_T(t)＝f₀+Bt/T,0≤t＜T，其中f₀為信號(hào)的初始頻率，B為頻率掃描寬度，T為頻率掃描周期，t表示在一個(gè)掃頻周期內(nèi)的時(shí)間變量。

圖2(b)為發(fā)射信號(hào)的頻率和光柵反射光經(jīng)過(guò)光電探測(cè)器后信號(hào)頻率之間的關(guān)系。從圖中可以看出兩個(gè)信號(hào)頻率存在一定的頻率差，經(jīng)過(guò)乘法器12.1混頻和低通濾波器12.2后得到信號(hào)為：

信號(hào)頻率為：

Δf＝BΔt/T＝2nBl/Tc

由上式可知，信號(hào)頻率Δf的大小僅由光柵的位置l決定，因此可以通過(guò)測(cè)量信號(hào)的頻率來(lái)對(duì)每個(gè)光柵位置進(jìn)行分離。

上述技術(shù)方案中，第二光分路器9、第二光電探測(cè)器10、第二數(shù)據(jù)采集卡11和光譜儀13構(gòu)成參考通道，參考通道主要用于校準(zhǔn)DFB激光器3的輸出波長(zhǎng)和光強(qiáng)的非線(xiàn)性，進(jìn)一步提高解調(diào)精度。

一種利用上述裝置進(jìn)行布拉格光纖光柵陣列解調(diào)的方法，它包括如下步驟：

步驟1：DFB頻率調(diào)制驅(qū)動(dòng)器1和溫度控制器2對(duì)DFB激光器3進(jìn)行頻率調(diào)制和溫度控制，使DFB激光器3輸出用于對(duì)布拉格光纖光柵中心波長(zhǎng)進(jìn)行掃描的頻率調(diào)制光；

步驟2：DFB激光器3輸出的頻率調(diào)制光通過(guò)第一光分路器4分成兩路；

步驟3：第一光分路器4輸出的一路窄帶輸出光通過(guò)光環(huán)形器5進(jìn)入作為傳感載體的布拉格光纖光柵陣列6中；布拉格光纖光柵陣列6反射的窄帶光信號(hào)經(jīng)過(guò)光環(huán)形器5后輸入第一光電探測(cè)器7，第一光電探測(cè)器7將反射的窄帶光信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電信號(hào)輸入到乘法器8的第一個(gè)輸入端與DFB頻率調(diào)制驅(qū)動(dòng)9輸出的DFB頻率調(diào)制驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行混頻，乘法器8的輸出的混頻信號(hào)進(jìn)入低通濾波器9，低通濾波器9濾除所述混頻信號(hào)中的高頻信號(hào)(本實(shí)施例中為4MHz～200MHz)得到反映布拉格光纖光柵陣列6中各個(gè)光柵位置信息的低頻信號(hào)(本實(shí)施例中為100Hz～100KHz)；第一路數(shù)據(jù)采集卡10采集到反映布拉格光纖光柵陣列6中各個(gè)光柵位置信息的低頻信號(hào)，并將反映布拉格光纖光柵陣列6中各個(gè)光柵位置信息的低頻信號(hào)輸出到信號(hào)處理模塊15，從而獲取布拉格光纖光柵陣列6中各個(gè)光柵的位置信息；

第一光分路器4輸出的另一路窄帶輸出光作為參考光信號(hào)，輸送給第二光分路器11，第二光分路器11將參考光信號(hào)分為兩路，一路參考光信號(hào)輸入第二光電探測(cè)器12，第二光電探測(cè)器12將參考光信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的參考光的電信號(hào)傳輸給第二數(shù)據(jù)采集卡13；另一路參考光信號(hào)輸入光譜儀14，光譜儀14對(duì)DFB激光器3輸出光波長(zhǎng)進(jìn)行校準(zhǔn)，第二數(shù)據(jù)采集卡13將參考光的電信號(hào)輸送給解調(diào)系統(tǒng)15；

步驟4：通過(guò)溫度控制器2調(diào)節(jié)DFB激光器3的工作溫度，從而改變DFB激光器3輸出光的中心波長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)掃描，通過(guò)解調(diào)系統(tǒng)中信號(hào)處理模塊15的現(xiàn)有解調(diào)算法，利用反映布拉格光纖光柵陣列6中各個(gè)光柵位置信息的低頻信號(hào)計(jì)算出DFB激光器3輸出的各個(gè)波長(zhǎng)下布拉格光纖光柵陣列6中每個(gè)光纖光柵的光強(qiáng)，信號(hào)處理模塊15利用各個(gè)波長(zhǎng)下布拉格光纖光柵陣列6中每個(gè)光柵的光強(qiáng)擬合出布拉格光纖光柵陣列6各個(gè)光纖光柵的光譜信息。

上述技術(shù)方案中，信號(hào)處理模塊15通過(guò)布拉格光纖光柵陣列6各個(gè)光纖光柵的光譜信息得到布拉格光纖光柵陣列6各個(gè)光纖光柵的中心波長(zhǎng)。

上述技術(shù)方案的步驟4中，對(duì)反映布拉格光纖光柵陣列6中各個(gè)光柵位置信息的低頻信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換，得到信號(hào)的頻譜，并根據(jù)l＝ΔfTc/2nB計(jì)算出光柵位置的距離，其中，Δf為傅里葉變換后信號(hào)的頻率，T為調(diào)頻周期，c為光速，n為光纖折射率，B為掃頻寬度。

上述技術(shù)方案中，所述的布拉格光纖光柵陣列6應(yīng)用在準(zhǔn)分布式的光纖傳感測(cè)量，當(dāng)頻率調(diào)制光入射到達(dá)反射光纖光柵時(shí)，與光纖光柵的中心波長(zhǎng)一致的光被光纖光柵反射回來(lái)。由于不同位置的光纖光柵反射回來(lái)的時(shí)間差不相同，經(jīng)過(guò)光電探測(cè)器和乘法器與參考信號(hào)進(jìn)行混頻后，得到的信號(hào)的頻率不同，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)光柵的位置分離。通過(guò)控制DFB激光器3的工作溫度實(shí)現(xiàn)輸出光波長(zhǎng)掃描，得到各個(gè)光纖光柵的光譜，分析中心波長(zhǎng)的變化情況，就可以實(shí)現(xiàn)布拉格光纖光柵陣列6中每個(gè)光柵的傳感功能。

圖3為控制DFB激光器3的溫度進(jìn)行波長(zhǎng)掃描，各個(gè)波長(zhǎng)下各個(gè)光柵的反射光強(qiáng)不同，當(dāng)DFB激光器3輸出波長(zhǎng)接近光纖光柵的中心波長(zhǎng)時(shí)，光纖光柵的反射光最強(qiáng)，當(dāng)DFB激光器3的輸出波長(zhǎng)偏離光纖光柵的中心波長(zhǎng)時(shí)，光纖光柵的反射光變?nèi)酰ㄟ^(guò)掃描得到光纖光柵的光譜圖，通過(guò)高斯擬合得到光柵的中心波長(zhǎng)。當(dāng)溫度、應(yīng)力等外界參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，光纖光柵的中心波長(zhǎng)發(fā)生偏移，根據(jù)光纖光柵中心波長(zhǎng)和外界參量之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)外界參量的測(cè)量。

本說(shuō)明書(shū)未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。