基于半导体光放大器和高速光纤法布里-珀罗滤波器,搭建了一个用于产生高速扫频激光的短环形腔。滤波器从长波到短波扫描时,关闭半导体光放大器的偏置电流,可以获得50%占空比的扫频激光。借助交织器,可以获得占空比为100%的扫频激光。再利用二级半导体光放大器,可以进一步提高扫频激光的输出功率。经测试,本扫频激光的扫描频率为500 kHz,中心波长为1550 nm,扫描范围达到67 nm,有效相干长度为6.5 mm,平均输出功率大于20 mW。

为了制作高速扫频光源,基于光纤法布里-珀罗可调滤波器和半导体光放大器搭建了一个短环形腔。首先,通过半导体光放大器的通断电控制,实现占空比为50%的扫频激光输出。然后,利用交织器把激光分成两路再进行错位叠加,从而获得占空比为100%、扫描频率为可调滤波器振动频率两倍的扫频激光。最后,扫频激光经过二级半导体光放大器进行再放大,实现更高功率的扫频输出。所获得的扫频激光,扫描频率为245 kHz,中心波长约为1544 nm,扫描范围达到73 nm,有效相干长度为12 mm,平均输出功率大于20 mW。本文采用的设计方案对于制备高性能、低成本的高速扫频光源具有重要的实用意义。

提出一种用于智能服装中体温与心音同步检测的光纤布拉格光栅(FBG)波长解调方法。基于可调谐法布里珀罗(F-P)滤波器实现了分布式多光纤光栅的高精度静态波长解调和单光纤光栅的高速动态波长解调。利用梳状滤波器实现F-P控制电压与输出波长关系的实时校准，提高了静态波长解调的精度。通过在控制电压中加入扰动信号，使F-P滤波器中心波长在工作点处保持稳定，实现长时间的动态解调。实验结果表明所设计的解调系统静态波长解调精度可达±5 pm，重复性在5 pm以内。动态波长解调范围理论值为225 pm，实测可达203 pm。系统频率响应3 dB带宽设计值为1 kHz，实测值为950 Hz左右。在心音信号主要集中的20~200 Hz频段内，频率响应基本一致。

为了提高光纤光栅(FBG)解调系统的波长解调精度, 采用粒子群优化(PSO)算法结合参考光纤光栅(FBG), 对常用波长解调器Fabry-Perot型光纤滤波器(FPF)的透射光谱中心波长与控制电压之间存在的非线性和回滞特性进行了研究, 并提出一种实时建立FPF透射光中心波长与其控制电压之间关系模型的方法。 该方法利用粒子群优化算法收敛快、 易实现的特点, 保证了FPF模型建立的准确性和实时性。 实验结果证明, 利用所建模型可有效提高FBG传感系统的波长测量准确度, 测量误差不超过25 pm。 系统结构简单, 对提高FBG传感系统的测量准确度具有重要意义。

介绍一种以光纤法布里-珀罗(FFP)滤波器为核心的便携式近红外光谱仪的设计方法。为克服FFP控制电压和扫描波长之间的迟滞和非线性效应, 实现光谱仪扫描波长的准确定位, 采用一组光纤光栅（FBG）的中心波长为参考, 利用粒子群优化（PSO）算法对每个FBG中心波长进行准确定位。在此基础上, 采用多项式拟合技术, 实现了在每一个FFP扫描周期内, 在线建立FFP扫描波长与其控制电压间的关系模型, 从而构建了一种准确度高、小型便携的近红外光谱仪。实验证明该光谱仪扫描波长范围为1490～1590 nm, 波长测量误差低于0.15 nm, 波长分辨率小于0.4 nm。

报道了一种采用实时校准技术的数字化光纤光栅传感解调方案。解调系统利用锯齿波电压信号和数字相位同步信号控制可调谐光纤法布里珀罗(TFFP)滤波器,对光纤光栅传感器阵列进行扫描式寻址,同时采用非测量环境中的参考光栅和数字温度计提供精确的参考波长,并由高速数字信号处理器(DSP)实时校准滤波器的波长读取值,很好地消除了滤波器调谐的温度漂移、非线性和蠕动性引起的测量误差。结果表明,实验系统的波长寻址范围为1520～1570 nm,扫描频率为100 Hz,波长测量分辨率为5 pm,应变测量分辨率为4.13 με。