3×3耦合器光纤光栅激光传感系统波长解调优化

"基于3×3耦合器的光纤光栅激光传感系统波长解调方案的改进" 在光纤光学领域，光纤光栅（FBG）是重要的元件之一，用于光信号处理和传感应用。3×3耦合器是构建光纤光栅激光传感系统（FBGLS）的关键组件，其性能直接影响波长解调的准确性和稳定性。本文针对3×3耦合器在FBGLS中的应用，探讨了解调过程中存在的问题及其改进方法。 3×3耦合器的解调结果受到其内部物理特性的显著影响，特别是三路输出的直流项、干涉条纹可见度和相位差的不稳定性。这些因素可能导致解调结果出现失真，从而影响系统的性能和精度。为解决这一问题，作者进行了理论推导，提出了一种标定参数的方法，并通过计算机编程实现，使得在大信号条件下能实时获得标定结果。 论文中，研究人员利用计算机模拟验证了该标定方法的有效性，它能够消除3×3耦合器输出参数不稳定性导致的谐波噪声。实验结果表明，这种方法确实提高了解调结果的质量，与标准参考传感器的测量结果具有高相关性。这表明改进后的解调方案可以显著提升光纤光栅激光传感系统的分辨率、动态范围和线性度。 关键词如“光纤光学”、“光纤光栅激光传感器”、“3×3耦合器”和“利萨如图”揭示了本文的核心技术，其中利萨如图是分析3×3耦合器输出信号的重要工具，用于观察和分析干涉模式。 3×3耦合器在FBGLS中的作用是将输入光分成三路，通过光栅后重新组合，产生的干涉图案包含关于波长和相位的信息。通过对这些图案的分析，可以解调出光栅的中心波长变化，进而获取传感信息。然而，耦合器各输出端口之间的特性差异会引入误差，通过精确标定和实时校正，可以降低这种误差，提高系统的整体性能。 该研究提供了一种优化3×3耦合器在光纤光栅激光传感系统中波长解调的方法，对于提高系统稳定性和精度具有重要意义。这一改进对光纤传感领域的工程应用，如结构健康监测、环境检测等，有着积极的影响。