基于光纤激光器的波分复用光纤光栅传感系统.pdfVIP

第 22 卷 　第 5 期 光 　学 　学 　报 Vol. 22 ,No. 5 2002 年 5 月 　　　 　　 　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　 ACTA OPTICA SIN ICA May , 2002 文章编号 : (2002) 基于光纤激光器的波分复用光纤光栅传感系统 余有龙1) , 　谭华耀1) 　王 　骐2) 1) , 香港理工大学电机工程系 , 香港 2) , 哈尔滨工业大学光电子技术研究所 , 哈尔滨 150001 摘要 : 　用传感器光栅串作环形腔激光器的端镜 ,借助腔镜倾角可调法布里 珀罗滤波器对波分复用传感元进行波 长寻址 ,利用非平衡迈克耳孙扫描干涉仪对来自传感光栅的包含应变信息的波长漂移信号进行解调 ,实验证实系 με με 统的应变传感灵敏度为 1669 °/ ,与理论值 1678 °/ 非常吻合。锁定来自某一光栅的信号后 ,所设计的反馈装 置保证了系统具备自动追踪感测信号的能力。 关键词 : 　光纤光栅 ; 传感系统 ; 波分复用 ; 环形腔光纤激光器 ; 干涉解调 ; 法布里 珀罗滤波 ; 有源传感 中图分类号: TN25 　　　文献标识码 : A 1 　引　　言 拉格波长的光波借助耦合器 ,从抽运光的同侧由波 分复用器耦合进入掺铒光纤 ,形成闭合回路。这样 ( ) 采用波长编码的光纤光栅 FBG 传感器具备网 辐射光的每一次循环 ,其能量均得到加强 ,因此掺铒 络化处理能力 ,因而引起人们的广泛兴趣[1～4 ] 。分布 光纤起增益作用 , 只要抽运光能量高于阈值就可产 式节点型为特征的光纤光栅网络化处理技术时有报 生激光。 道[5～10 ] ,地址查询和信号解调是其实用化要解决的 受压电陶瓷驱动 ,腔镜倾角可调的光纤法布里 两个关键技术。已报道的查询方案中 ,无源查询方 珀罗标准具的透过波长可以调节 ,称之为可调法布 式[5～8 ]受限于光源能量 ,复用数目有限;有源查询方 里 珀罗滤波器。波分复用式光栅串作端镜 ,光纤回 式[9 ,10 ]不仅可以增加信噪比 ,且具有查询更多光栅的 路构成复合环形腔。当滤波器透过波长与光栅串中 能力 ,但目前对其信号解调只停留在滤波法 ,甚至是 某一传感光栅的布拉格波长一致时 , 只要抽运光强 直接用光谱仪观察 ,其传感精度显然有待提高。 度超过阈值 ,对应腔中便建立相应的“环形振荡”, 以 ( ) 本文利用腔镜倾角可调法布里 珀罗 FP