时分复用光纤光栅解调技术：高精度应变传感与标定

"时分复用光纤光栅系统的边缘滤波解调与标定" 本文主要探讨了一种基于时分复用(TDM)光纤光栅传感系统的解调与标定技术，旨在实现高空间分辨率和高测量精度的准分布式光纤光栅应变传感系统。在光纤光学领域，光纤光栅因其独特的特性，如小型化、抗电磁干扰和耐高温等，被广泛应用于各种应变、温度、压力等物理量的测量。 文章中提到了将波分复用(WDM)和时分复用技术结合，这种方法可以有效利用光纤光栅的频谱特性，提高系统的测量能力。通过实验，研究人员得到了两个低反射率光纤光栅的应变灵敏度，分别为33.40 με/mV和38.47 με/mV。这意味着当光栅受到微小的应变变化时，其反射光谱会产生相应的微小变化，这种变化可以转换为电信号，进而计算出应变量。同时，标定的非线性误差仅为2.8%，表明该系统具有较高的线性度。 为了解调复用光纤光栅的应变信息，文章提出了基于光纤光栅光谱边缘滤波的解调算法。这种边缘滤波技术可以精确地识别光谱的边界，从而获取每个光栅的应变信息。在实验中，通过交叉传感数据的解调，成功地测试了两个光纤光栅的性能。 实验结果显示，该系统的单次测量最大误差为18 με，对于应变量大于100 με的情况，相对误差能保持在5%以下。这表明系统具有较高的测量精度。在满量程600 με的情况下，引用误差低于2%，进一步证明了该系统的高稳定性。 本文提出的时分复用光纤光栅系统结合边缘滤波解调和标定方法，为实现高精度、高分辨率的光纤光栅应变传感提供了新的途径。这一技术在结构健康监测、桥梁安全检测、地质灾害预警等领域有着广阔的应用前景。通过优化解调算法和标定技术，未来有可能进一步提升系统的性能，降低测量误差，满足更严苛的工程应用需求。