技術領域

本發明涉及基于邊帶濾波FBG解調系統的靈敏度提高方法。屬于邊帶濾波解調FBG領域。

背景技術

作為一種新型傳感元件，光纖布拉格光柵(Fiber?Bragg?Grating,FBG)傳感器具備獨特的優點使其得以迅猛發展，如準分布式和波長編碼。這些優點使得FBG傳感器的應用領域非常廣泛。在一些實際應用中，FBG傳感器應用于微弱信號的檢測，這種情況下，解調系統的靈敏度就是其重要的性能參數，提高FBG解調靈敏度可以實現FBG傳感器對外界環境的微弱變化的實時監測，在一些安全監測領域或要求監測結果精確的領域具有很高的使用價值。

發明內容

本發明是為了解決現有的FBG解調系統靈敏度低，不能檢測微弱信號或微弱信號變化不明顯的問題?，F提供基于邊帶濾波FBG解調系統的靈敏度提高方法。

基于邊帶濾波FBG解調系統的靈敏度提高方法，該方法是基于邊帶濾波FBG解調系統實現的，所述系統包括ASE光源、耦合器、FBG、摻鉺光纖放大器、n個邊帶濾波器和光譜儀，n為正整數，

ASE光源發出的光經過耦合器進入FBG中，與FBG中心波長相匹配的光波被反射回來，再次通過耦合器進入摻鉺光纖放大器對光功率進行放大處理，之后通過n個邊帶濾波器濾波后進入光譜儀中進行波形的提取；

步驟一、ASE光源發出的光經過耦合器進入FBG中，由于FBG的折射率是周期性變化的與FBG中心波長相匹配的光波被反射回來，形成FBG反射光譜，該反射譜波形近似高斯曲線，將FBG反射光譜擬合為高斯表達式：

P10=y0+Awπ/2·e-2(λ-λ0)2w2]]>????(公式1)

式中，y₀，A，w均為常量；λ表示波長；λ₀表示FBG反射譜的中心波長；

設所用的第n個邊帶濾波器線性區域透射率的表達式為：

τ_n(λ)＝k_nλ+b_n?????(公式2)

式中，k_n為第n個邊帶線性區域對應的邊帶斜率，b_n為第n個邊帶計算透射率時對應的常量，

采用n個邊帶濾波器對FBG反射光進行邊帶濾波，獲得n次濾波后FBG反射光譜的功率為：

P_n1＝P₁₀+τ₁(λ)+τ₂(λ)+τ₃(λ)+……+τ_n(λ)???(公式3)

式中，τ_n(λ)為第n個邊帶濾波器的對應波長的透射率，

將FBG反射光譜的功率單位變為毫瓦的公式：

Pn2=ePn1/10]]>???(公式4)

根據公式：