光纤光栅传感阵列端面反射串扰分析与抑制方法

"端面反射引起的光纤光栅传感阵列的串扰分析" 本文详细探讨了光纤光栅传感阵列中由于端面反射所导致的信号串扰问题。光纤光栅是一种重要的光学传感器件，广泛应用于各种环境监测、结构健康检测等领域。在光纤光栅传感阵列中，每个光栅元件可以作为独立的传感器，但当光信号从光纤端面反射回来时，可能会干扰到相邻光栅的信号，产生串扰现象，这将影响传感器阵列的精度和可靠性。 作者首先进行了理论分析，解释了端面反射引起串扰的物理机制。当光线在光纤端面反射时，一部分能量会按照布拉格反射的原理返回，这部分回波信号可能与相邻光栅的反射信号相互作用，导致信号混叠，形成串扰。这种串扰现象在长距离传输和多点测量的光纤光栅阵列中尤为显著。 为了减小这种串扰，文章提出了光纤端面反射的抑制方法。这种方法可能包括使用端面涂层、特殊设计的反射器或者优化光纤接头等技术手段，以减少不必要的反射。作者通过实验验证了这种方法的有效性，结果显示，抑制端面反射后，传感阵列中的串扰值降低至低于-70分贝，这极大地提高了光纤光栅传感阵列的信噪比，满足了实际应用的需求。 此外，文章还讨论了串扰抑制技术对光纤光栅传感系统性能的影响，包括提高系统的动态范围、增强抗干扰能力以及提升测量精度。这些研究成果对于优化光纤光栅传感器的设计，特别是对于那些需要高精度、高分辨率和高稳定性的应用，如地震监测、桥梁健康诊断和石油管道安全监控等，具有重要的理论和实践价值。 关键词：光纤光学，光纤光栅传感阵列，端面反射抑制，串扰 中图分类号：TP212（光学仪器及设备） 文献标识码：A DOI：10.3788/LOP53.120604 总结起来，该研究揭示了光纤光栅传感阵列中端面反射引发的串扰问题，提供了理论分析和实验验证的解决方案，对于改善光纤光栅传感器的性能和可靠性具有重要意义。