有源波、空分复用光纤光栅传感网络：高灵敏度解调系统

"有源波、空分复用光纤光栅传感网络" 本文主要探讨了一种基于有源波、空分复用的光纤光栅传感网络技术。这种技术结合了1×3光开关和可调F-P滤波器，用于查询一个3×10的空、波分复用光纤光栅传感器阵列，该阵列被用作环形腔激光器的端镜。通过非平衡Michelson扫描干涉仪，系统能够将从传感光栅接收到的波长漂移信息转化为相位变化信息，进而实现解调。实验结果显示，该系统的应变传感灵敏度达到了1.6817 Deg/με，这与理论预期的1.6843 Deg/με极其接近，证明了该方法的有效性。 在光纤光栅传感网络中，空分复用和波分复用技术的结合允许在同一根光纤上同时检测多个不同的物理参数，极大地提高了传感器网络的容量和效率。环形腔光纤激光器是这一系统的核心，它的端镜由光纤光栅构成，这些光栅作为传感器，能够对环境变化如应变、温度等做出响应，引起其共振波长的变化。 F-P滤波器在这里起到了选择性过滤特定波长的作用，确保了对特定光栅信号的精确读取。非平衡Michelson扫描干涉仪则用于解调这些信号，通过检测干涉图案的变化来解析出光栅的相位变化，从而得到应变信息。这种解调方式具有高精度和稳定性，适合实时监测。 为了实现系统的自动化和稳定性，文中提到的反馈装置可以锁定某一光栅的信号，使得系统能够自动追踪并持续感知信号，即使在信号漂移的情况下也能保持准确的测量能力。这样的设计对于构建大规模、分布式、自适应的光纤传感网络至关重要，特别是在需要连续监测的领域，如结构健康监测、地质灾害预警和环境监控等。 关键词：光纤光栅，传感网络，空分复用，波分复用，环形腔光纤激光器，干涉解调，F-P滤波器，有源传感 中图分类号：!<"#( 文献标识码：= 发表日期：!"#$%&!'() 总结起来，这篇文章介绍了一个利用有源波和空分复用的光纤光栅传感网络，结合先进的光学组件和解调技术，实现了高效、高精度的多参数监测。其核心在于如何巧妙地整合硬件设备，如光开关和滤波器，以及利用非平衡干涉仪进行解调，以达到对微小变化的敏感探测，并通过反馈机制保证系统的稳定追踪性能。这一技术的应用将有助于推动光纤传感技术在多种复杂环境监测中的广泛应用。