基于CWDM非线性解调的大规模光纤布拉格光栅应变传感器方法
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更新于2024-08-27
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本文主要探讨了一种创新的光纤布拉格光栅(FBG)应变传感器解调技术,基于薄膜滤波器的传统方法得到了拓展。传统的薄膜滤波器解调方法通常适用于较小范围内的信号处理,然而,研究人员在此基础上提出了利用粗波分复用器(CWDM)的非线性阶段进行大量程解调的新策略。CWDM是一种光纤通信技术,它能将多个不同波长的光信号合并并传输,然后在接收端再分开。
作者针对FBG应变传感器的反射光信号,设计了一种非线性解调方案。通过可调谐激光器产生的精确窄带光信号作为输入,他们开发了一种近似的CWDM非线性阶段模型。这种模型能够有效地捕获和解析FBG应变变化引起的光谱变化,从而实现对大范围应变(8000微应变με)的高效测量。建立的测试系统展示了该方法的有效性,其信号拟合度达到了惊人的99.981%,这意味着解调结果高度准确,接近理论上的理想状态。
除了理论模型,研究人员还构建了一个实际的解调系统,确保了解调精度在3到5微应变με之间,这是一个相当高的精度水平,对于许多应用来说,这足以满足高灵敏度应变监测的需求。这项工作不仅提高了FBG应变传感器的性能,还拓宽了其在结构健康监测、桥梁监控、航空航天等领域中的应用潜力。
关键词"光栅"、"光纤布拉格光栅"、"薄膜滤波器"、"非线性"和"大量程"突出了本文的核心研究内容和技术突破。这篇文章为光纤布拉格光栅应变传感器的大规模、高精度解调提供了一种创新且实用的方法,对于推动光纤传感技术的发展具有重要意义。
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