波分复用光纤光栅传感网络中的信号分析.PDF

维普资讯 SEM ICoNDI(『舯 R oPToELECTRoNICS Vo1．27 No．2 Apr．2006 波分复用光纤光栅传感网络中的信号分析 鲍吉龙 ，胡剑俊 ，赵洪霞 ，陈 莹 ，徐达文 (1．宁波T程学院 电子与信息T程系。浙江 宁波 315016；2．华东理工大学 电信系。上海 200237) 摘 要 ： 在仔细分析 了构成光纤光栅 (FBG)传感网络光路各部分的光信号特征的基础上 ，建 立了FBG传感网络的数学模型，同时分析 了可能导致传感信号测量误差的因素，提 出了一种波长 偏移矫正的方案 ，这种波长偏移矫正方案应用于采用波分复用技术的传感系统和光源．中心波长与 FBG 中心波长不匹配的传感网络 ，减小了波分复用网络的测量误差 ，有效地提高了测量精度。 关键词 ： 光纤光栅传感器 ；波分复用；信号分析 ；测量误差 中图分类号 ：TN212．14 文献标识码 ：A 文章编号：1001—5868(2006)O1—0210—04 SignalAnalysisinW DM FBG SensingNetwork BAOJi—long ，HUJian-jun～，ZHAOHong—xia ，CHENYing ，XU Da—wen (1．Dept．ofInformationandElectronicEngineering，NingboUniversityofTcehnology，Ningbo315016，CHN； 2．Dept．ofElectronicandInfomationEngineering，EastChinaUniversityofScience＆ Tcehnology，Shna ghai200237，CHN) Abstract： Throughtheobtainedphenomenaintheexperiment，theeffectsofthethroughout neglectedsourceand transmission system on themeasurementsignalsand on thelimitation of FBG sensorsinW DM networkwerediscussed．A methodtoovercometheseeffctsisproposedto reducethemeasurementerrorinW DM networkandtoimprovethemeasurementaccuracy． Keywords： fiberBragggratingsensor；wavelength divisionmultiplexing；signalanalysis； m east1rem enterror 1 引言 测的低成本 FBG传感 网络解调技术 ]。现有 FBG 传感网络的复用结构可分为波分复用、时分复用 、空 光纤布拉格光栅 (FBG)最初应用于通信领域。 分复用、频分复用和混合复用等 ，其中波分复用技术 近年来 ，光纤光栅在传感领域受到人们 的重视 ，其应 是构成各种复杂和大型 FBG传感网络 的最基本复 用领域也越来越广泛 ，因为同传统的应变传感器 (电 用技术 ，针对这种传感网络的基于 CMOS的解调技 阻应变仪 ，压电陶瓷应变仪等)相 比较 ，光纤光栅传 术也成为 目前既经济实用而又 比较理想 的解调方 感器具有体积小、结构简单 、寿命长 、抗腐蚀 、抗电磁 案L3]。但当采用 CMOS的解调技术测量波分复用 干扰等优点，同时还具有传感信息波长绝对编码 ，可 传感网络的传感信号时，FBG的中心波长偏离光源 实现绝对测量及可构成分布传感网络的特点 ，使得