1 中国科学院电工研究所，北京 100190
2 中国科学院大学，北京 100049
光纤法布里-珀罗传感器以灵敏度高、抗干扰能力强等优点在医疗检测、水声探测、电力监测等领域受到了广泛的关注。光源参数、传感头结构与解调方法是制约光纤法布里-珀罗传感器检测能力的主要因素。对光纤法布里-珀罗传感器解调，即从携带法布里-珀罗传感器腔长信息的输出光信号中提取腔长信息。该腔长信息映射出了传感头所感受到的振动、位移、加速度、温度等待测量信息。一种好的解调方法能够提高光纤法布里珀罗传感器的解调速度、分辨率、动态范围等性能，而光纤法布里-珀罗传感器的解调方法多达数十种，针对特定的应用场景如何选择适宜的解调方法往往令人困扰。本文首先介绍了光纤法布里-珀罗传感器的输出信号特征，然后从原理上详述了常见解调方法的影响因素，并介绍了国内外研究单位提出的多种改进方法，最后从解调方法的适用范围及光纤法布里-珀罗传感器的复用技术两方面出发，提出了解调方法的选取原则。
山东大学 控制科学与工程学院, 济南 250061
提出一种在线型光纤法布里-珀罗折射率传感器。传感器由空芯光子晶体光纤两端熔接单模光纤而成。理论分析并实验验证了其折射率传感特性。结果表明, 干涉条纹对比度随溶液折射率的增加而减小, 与理论模拟一致。提出利用标准差解调方法对干涉谱进行分析, 标准差解调方法具有更好的线性度和准确性, 可靠性更高, 便于编程实现自动化、快速的数据分析和溶液折射率的实时检测。
导波光学 光纤传感器 法布里-珀罗干涉 折射率测量 解调方法 waveguide optics optical fiber sensor Fabry-Perot interference refractive index measurement demodulation method
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
在基于快速傅里叶变换的光纤法布里-珀罗传感器解调方法的理论分析基础上,引入了离散频谱能量重心校正方法,改进了FFT算法。仿真结果表明该联合算法解调值与真实值一致性较好。并通过实验加载0~10 Mpa的油压,对压力和解调得到的传感器腔长数据进行拟合,并将拟合得到的曲线与参考值比较,相对误差为0.003%。实验结果表明,FFT与能量重心联合解调方法可以得到较高的精度。
法布里-珀罗 快速傅里叶变换 解调方法 离散频谱 能量重心校正法 Fabry-Perot FFT demodulation method discrete spectrum energy centrobaric correction method
西安理工大学机械与精密仪器工程学院， 陕西 西安 710048
为实现高空间分辨率和高测量精度的准分布式光纤光栅应变传感系统，研究了基于时分复用光纤光栅传感系统的解调和标定方法。将波分复用和时分复用技术相结合，得到两个低反射率光纤光栅的应变灵敏度分别为33.40 με/mV和38.47 με/mV，标定的非线性误差为2.8%。基于光纤光栅光谱边缘滤波技术，构建时分复用光纤光栅应变传感系统，提出复用光纤光栅应变的交叉传感解调算法，实验测试并解调两个光纤光栅的交叉传感数据。实验分析表明，单次测量传感系统的最大误差为18 με， 应变量大于100 με时的传感相对误差小于5%，满量程600 με的引用误差小于2%。
光纤光学 光纤光栅 时分复用 应变传感 解调方法 中国激光
2016, 43(10): 1010006
1 中国科学院深圳先进技术研究院 光电工程技术中心，广东 深圳 518055
2 广东工业大学 机电工程学院，广州 510006
3 香港中文大学，香港 沙田 999077
：针对目前砷化镓吸收式光纤温度传感技术的数据解调方法叙述不详解且解调精度不高，本文以砷化镓光纤温度传感器的吸收光谱随温度变化的关系为基础，研究了一种基于光谱分析的砷化镓吸收式光纤温度传感技术的温度解调方法，提出一种新的数据处理流程。本文采用标准温度测量系统验证了该解调方法和数据处理流程。结果表明，在25℃~70℃区间内，测量精度小于±0.1℃；在70℃~250℃区间，测量精度小于±0.7℃。
光纤传感 温度 砷化镓 解调方法 数据处理 fiber sensor temperature GaAs demodulation method data processing
1 山东大学,控制科学与工程学院,测控技术与仪器系,济南,250061
2 山东大学,光纤传感技术工程研究中心,济南,250061
3 山东大学,机械工程学院,CAD实验室,济南,250061
为满足工程测试领域对光纤光栅波长漂移高分辨探测技术的需要,提出一种基于信号自相关原理的新型光纤光栅数字解调技术.该技术在可调谐滤波法的基础上,通过对信号序列采用自相关分析以实现对波长漂移的测量以及对传感光栅反射谱形状的识别,能够有效克服噪音对信号的影响.仿真结果表明:光纤光栅自相关数字解调方法可以准确测量光纤光栅波长的漂移,适用于传感光栅具有相同波长的变化范围.
光栅传感 解调技术 自相关数字解调方法
