光子学报
2022, 51(11): 1106004
为了实现对光纤光栅温度传感器的高速解调, 采用了一种基于现场可编程门阵列和小型光谱仪模块的光纤光栅温度传感器高速解调系统, 利用放大自发辐射光源产生的近红外宽带光辐射, 照射光纤光栅温度传感器, 对其反射光通过高斯拟合寻峰算法确定中心波长, 并由中心波长偏移量判定环境温度的解调方法, 进行了理论分析和实验验证。结果表明, 在30℃～60℃温度范围内, 完成了解调速率达20kHz、温度灵敏度为12.49pm/℃的高速温度测量, 实现了对光纤光栅温度传感器的高速解调。
光纤光学 高速解调 高斯拟合 FBG温度传感器 fiber optics high-speed demodulation Gaussian fitting fiber Bragg grating temperature sensor
中航工业北京长城计量测试技术研究所，北京 100095
为了使光纤光栅在实际工程中得到更广泛的应用，文章提出了一种基于FPGA(现场可编程门阵列)的光纤光栅高速解调算法及关键技术的实现方法。采用FPGA设计了信号解调硬件平台，通过低复杂度的L-M拟合算法，实现了光纤光栅反射光谱峰值的精确定位，对L-M算法进行简化处理提高了解调处理速度。实验结果表明，该算法具有较好的稳定性和重复性，在满足高精度测量的同时，还能满足高速实时的要求。
光纤布拉格光栅 波长解调 L-M算法 高速解调 现场可编程门阵列 FBG wavelength demodulation L-M algorithm high-speed demodulation FPGA
武汉理工大学信息工程学院光纤传感技术与信息处理教育部重点实验室, 湖北 武汉 430070
采用半导体光放大器和可调谐法布里珀罗滤波器，以环路结构组成高速扫描激光器，结合光耦合器、光环路器和光电二极管等，形成4通道大容量高速光纤光栅解调仪。系统采用2 kHz的类三角波调制信号，驱动法布里珀罗滤波器在50 nm的光谱范围内进行快速扫描。通过引入光纤梳状滤波器和单峰滤波器组成的参考通路，消除法布里珀罗滤波器的非线性效应和扫描波长漂移问题，使得解调仪具有很好的稳定性和线性度。高速光纤光栅解调仪的稳定性为2 pm，分辨率为1 pm，线性度为0.99957，测量精度为5 pm，解调频率为2 kHz。
光纤光学 光纤传感 光纤布喇格光栅 高速解调 可调谐法布里珀罗滤波器 非线性
