量和比较穿过和阻挡的光波的强度即可确定。对于具有如下左下图所示的透射谱的滤光器,当布拉格波长从λ1增加到λ2时,减少的透射强度及反射或阻挡的光波强度Ir会相应地增加。这是对布拉格光纤光栅进行解调的最简
f单和最低廉的方式,但最大的缺点是它一次只能解调一个光栅。
使用无源滤波器对布拉格光纤光栅进行解调,波长变化(左图)转化成光强的变化(右图)●可使用一种倾斜滤光片(可以是另一种布拉格光栅)直接将波长变化转换为光强变化。如果此滤光片随波长变化的透光比已知,那么,通过测量并比较穿过和阻挡的光波的强度即可确定单模光栅上反射的窄带波长。对于具有如左下图所示的透射谱的滤光器,当布拉格波长从λ1增加到λ2时,减少的透射强度及反射或阻挡的光波强度Ir会相应地增加。这是对布拉格光纤光栅进行解调的最简单和最低廉的方式,但最大的缺点是它一次只能解调一个光栅。●广泛使用的方法是通过一个窄带可调光源照射布拉格光纤光栅,这个是SmartFibres公司当前产品的根本。此方法在“波分复用”章节进一步进行介绍。☆波分复用(WDM)
波分复用(WDM)的原理很简单:多个光栅组成一个单模光纤并且每个光栅具有不同的布拉格波长,在实际操作过程中,通过如下两种方法实现:◇使用一宽带光源和一分光计进行检测。◇使用一灵敏可调光源或一波长经过扫描后的光源和一简单的光敏二极管检测器。SmartFibres公司的调制解调单元使用后一种方法,右图所示的为此方法的工作原理示意图。
波分复用设备工作原理示意图注解:a)光源,b)扫描滤波器,c)扫描发生器,d)14通道的耦合网络,e)布拉格光纤光栅阵列,f)光电检测器,g)处理器,h)通道4上的检测器的时间变化,时间ti转化成布拉格波长λλi扫描发生器用于调节光源,将光源在光纤上传播的任何给定波长范围内进行扫射。当此波长与布拉格光纤光栅(FBG)的布拉格波长一致时,光会沿着光纤反射至光电探测器。同时,扫描发生器将计时信号提供给处理器,让处理器将光强vs时间信息转换成光谱信息。处理器后续会进行处理以识别此光谱的峰值,找出它们的峰值位置并将其转换为应变或温度。☆时分复用(TDM)
f时分复用(TDM)系统采用宽带脉冲光源并通过光源从光栅的返回信号到达检测器所需的时间来区分不同的光栅。与调制解调单元距离小的光栅处的脉冲比间距大的先接收到。下图所示的为与调制解调单元有不同间距l的布拉格光栅阵列。从距离为li的布拉格光纤光栅返回的脉冲所需的时间tir