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DWDM技术在新型波长解调方法中的应用

杨洋 刘兵 赵勇 王辉 赵亚丽 杜瑶

杨洋, 刘兵, 赵勇, 王辉, 赵亚丽, 杜瑶. DWDM技术在新型波长解调方法中的应用[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(8): 822007-0822007(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0822007
引用本文: 杨洋, 刘兵, 赵勇, 王辉, 赵亚丽, 杜瑶. DWDM技术在新型波长解调方法中的应用[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(8): 822007-0822007(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0822007
Yang Yang, Liu Bing, Zhao Yong, Wang Hui, Zhao Yali, Du Yao. Application of DWDM technology in new wavelength demodulation method[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(8): 822007-0822007(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0822007
Citation: Yang Yang, Liu Bing, Zhao Yong, Wang Hui, Zhao Yali, Du Yao. Application of DWDM technology in new wavelength demodulation method[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(8): 822007-0822007(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0822007

DWDM技术在新型波长解调方法中的应用

doi: 10.3788/IRLA201645.0822007
基金项目: 

科技部火炬计划(2014GH550108);河北省高等学校科学研究计划(QN2015152,QN2016216)

详细信息
    作者简介:

    杨洋(1958-),男,教授,博士,主要从事光纤测试技术方面的研究。Email:yangy1958@sohu.com

  • 中图分类号: TN253

Application of DWDM technology in new wavelength demodulation method

  • 摘要: 为实现光纤传感器的波长解调,以8通道50 GHz密集型波分复用器作为光纤光栅压力传感器中的解调工具,依据各个通道的中心波长作为波长的标定基准,利用从各通道中获得的光功率输出值获得光纤光栅反射光谱分布曲线的包络,并以高斯多项式拟合法作为光纤光栅波长寻峰算法,最终获得光纤光栅反射光谱的中心波长的准确位置,从而实现结构简洁、成本低廉、全光纤的波长解调系统,系统压力与波长的线性拟合度为0.996 5,实验测得的波长分辨率可达0.3 pm,最大引用误差为2.6%,测量精度为0.16 MPa。
  • [1] Zhang Zhili,Fu Zhulin,Zhao Bing,et al.FBG sensing technology application in detection of bastion safety[J].Infrared and Laser Engineering,2011,40(3):492-496.(in Chinese)张志利,付祝林,赵兵,等.光纤光栅传感技术在阵地安全监测中的应用[J].红外与激光工程,2011,40(3):492-496.
    [2] Gong Huaping,Yang Xiao,Tu Yumeng,et al.Vibration detection characteristics of FBG sensor and resistance strain gauge[J].Infrared and Laser Engineering,2013,42(3):810-813.(in Chinese)龚华平,杨效,屠于梦,等.FBG传感器和电阻应变仪的振动监测特性[J].红外与激光工程,2013,42(3):810-813.
    [3] Wang Huaping,Zhou Zhi,Wang Qian,et al.Strain transfer errors of optical fiber sensors embedded in asphalt pavement[J].Optics and Precision Engineering,2015,23(6):1499-1507.(in Chinese)王花平,周智,王倩,等.光纤传感器埋入沥青路面基体的应变传递误差[J].光学精密工程,2015,23(6):1499-1507.
    [4] Wu Jing,Wu Hanpin,Huang Junbin,et al.Large range FBG sensor for ship structure health monitoring[J].Optics and Precision Engineering,2014,22(2):311-317.(in Chinese)吴晶,吴晗平,黄俊斌,等.用于船舶结构监测的大量程光纤布拉格光栅应变传感器[J].光学精密工程,2014,22(2):311-317.
    [5] Xu Ning,Dai Ming.Design of distributed optical fiber sensor for temperature and pressure measurement[J].Chinese Optics,2015,8(8):629-635.(in Chinese)徐宁,戴明.分布式光纤温度压力传感器设计[J].中国光学,2015,8(8):629-635.
    [6] Zhang Yi,Zhuang Zhi,Li Qisheng,et al.Temperature compensation type optical fiber hydrogen concentration measurement technique[J].Chinese Journal of Scientific Instrument,2012,33(7):1573-1577.(in Chinese)张毅,庄志,黎启胜,等.一种温度补偿式光纤氢气检测技术[J].仪器仪表学报,2012,33(7):1573-1577.
    [7] Zhang Hong.Research on interferometer demodulation method of fiber grating sensor systems[J].Instrument Technique and Sensor,2008(11):20-23.(in Chinese)张虹.光纤光栅传感系统干涉法信号解调技术研究[J].仪表技术与传感器,2008(11):20-23.
    [8] Wu Yonghong,Shao Changjiang,Qu Wenjun,et al.Nonlinear opto-mechanical transformation equation for FBG strain sensors[J].Chinese Journal of Scientific Instrument,2010,31(9):1946-1950.(in Chinese)吴永红,邵长江,屈文俊,等.光纤光栅应变传感器光-力转换的非线性方程[J].仪器仪表学报,2010,31(9):1946-1950.
    [9] Jiang Xiaofeng,Lin Chun,Xie Haihe,et al.MEMS F-P interferometry pressure sensor[J].Infrared and Laser Engineering,2014,43(7):2257-2262.(in Chinese)江小峰,林春,谢海鹤,等.MEMS F-P干涉型压力传感器[J].红外与激光工程,2014,43(7):2257-2262.
    [10] Qiao Wen,Li Gang.Design of a new style of fiber bragg grating demodulation system[J].Journal of Optoelectronicso Laser,2007,18(10):1188-1190.(in Chinese)乔文,李刚.一种新型光纤光栅传感器解调系统[J].光电子激光,2007,18(10):1188-1190.
    [11] Zhang Jian,Zhao Hong,Xiong Yanling.Study on FBG sensing demodulation with CWDM[J].Chinese Journal of Scientific Instrument,2006,27(11):1465-1467.(in Chinese)张剑,赵洪,熊燕玲.应用CWDM实现FBG传感解调的研究[J].仪器仪表学报,2006,27(11):1465-1467.
    [12] Yang Yang.Development of edge interrogation technology-based FBG Bourdon tube pressure sensor[J].Optical Technique,2009,35(1):53-55.(in Chinese)杨洋.基于边缘解调技术的光纤光栅波登管压力传感器的研制[J].光学技术,2009,35(1):53-55.
    [13] Cai Nenghong,Yan Lianshan,Chen Juanzi,et al.Peak-detection algorithm in tunable F-P filter based demodulation system for FBG sensors[J].Instrument Technique and Sensor,2013,101(3):100-102.(in Chinese)蔡能宏,闫连山,陈娟子,等.基于可调谐F-P滤波器的光纤光栅传感解调系统寻峰算法对比分析[J].仪表技术与传感器,2013,101(3):100-102.
    [14] Loboab,Ribeiro L,Ferreira L A,et al.Analysis of the reflective-matched fiber Bragg grating sensing interrogation scheme[J].Appl Opt,1997,36(4):934-939.
    [15] Liu Yunqi,Liu Zhiguo,Guo Zhuanyun,et al.Theoretical and experimental researches on tunable filtering detection technique of fiber grating sensor[J].Acta Optica Sinica,2001,21(1):88-92.(in Chinese)刘云启,刘志国,郭转运,等.光纤光栅传感器的调谐滤波检测技术[J].光学学报,2001,21(1):88-92.
  • [1] 唐翔, 吴俊, 黎琪慧, 辛璟焘, 董明利.  基于FBG的微小型三轴振动传感器研究 . 红外与激光工程, 2024, 53(2): 20230518-1-20230518-9. doi: 10.3788/IRLA20230518
    [2] 张乃心, 朱星玥, 单保一, 徐鉴, 吴锜.  硝酸盐传感器在深海压力下的校准方法 . 红外与激光工程, 2024, 53(3): 20240095-1-20240095-4. doi: 10.3788/IRLA20240095
    [3] 张治军, 宋冉, 蒋莉莉, 张欣雨, 李冰冰, 陈胜功, 苏娟, 吴锜.  光学多普勒差分流速仪数据解调方法验证 . 红外与激光工程, 2024, 53(): 20240094-1-20240094-5. doi: 10.3788/IRLA20240094
    [4] 王彦, 程东升, 蒋超, 葛子阳, 金萍.  基于FBG柔性传感器的滑觉信号特性识别 . 红外与激光工程, 2023, 52(3): 20220587-1-20220587-11. doi: 10.3788/IRLA20220587
    [5] 赵丽娟, 尹丽星, 徐志钮.  基于布里渊动态光栅的横向压力传感器设计 . 红外与激光工程, 2023, 52(11): 20230137-1-20230137-9. doi: 10.3788/IRLA20230137
    [6] 马致遥, 陈磊, 郑东晖, 马海颖, 李若琨, 黄晨, 胡晨辉.  液体基准平面的Φ300 mm立式斐索干涉仪系统误差标定 . 红外与激光工程, 2022, 51(2): 20210880-1-20210880-10. doi: 10.3788/IRLA20210880
    [7] 王彦, 蒋超, 周子玮, 黄晨晨, 程东升.  基于Lissajous曲线拟合的EFPI光纤传感器腔长解调 . 红外与激光工程, 2022, 51(8): 20210765-1-20210765-8. doi: 10.3788/IRLA20210765
    [8] 吕沛桐, 宋凯文, 孙铭阳, 王浩然, 陈晨, 张天瑜.  近红外波长扫描激光高精度FBG解调系统 . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20210230-1-20210230-7. doi: 10.3788/IRLA20210230
    [9] 李丽艳, 范松涛, 周燕.  消光强扰动的相位载波解调算法 . 红外与激光工程, 2021, 50(9): 20210485-1-20210485-8. doi: 10.3788/IRLA20210485
    [10] 邹媛媛, 李鹏飞, 左克铸.  三线结构光视觉传感器现场标定方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(6): 617002-0617002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0617002
    [11] 谭巧, 徐启峰, 黄奕钒, 项宇锴.  一种基于径向偏振解调的线性光学电流传感器 . 红外与激光工程, 2018, 47(2): 222003-0222003(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0222003
    [12] 李超, 王永杰, 李芳.  基于F-P温控标准具的高稳定性FBG波长解调系统 . 红外与激光工程, 2017, 46(1): 122002-0122002(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0122002
    [13] 张登攀, 冯盼, 王永杰.  全光纤海洋温深剖面连续测量试验研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(7): 712002-0712002(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0712002
    [14] 朱南南, 张骏.  表面粗糙度激光散射检测的多波长光纤传感器 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 522003-0522003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0522003
    [15] 李红, 祝连庆, 张钰民, 刘锋, 骆飞, 黄强先.  线阵InGaAs扫描FBG反射谱的传感解调方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 122004-0122004(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0122004
    [16] 沈小燕, 张良岳, 孙杰, 胡佳成, 李东升.  改进剥层法实现FBG非均匀应变传感解调 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3734-3739.
    [17] 吕佳博, 徐熙平, 才存良, 张少军.  基于光纤压力传感器的管道监控系统研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3343-3347.
    [18] 于海, 梁立辉, 王树洁, 卢新然, 万秋华.  基于径向基函数神经网络的高精度基准编码器误差补偿 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 4123-4127.
    [19] 江小峰, 林春, 谢海鹤, 黄元庆, 颜黄苹.  MEMS F-P 干涉型压力传感器 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2257-2262.
    [20] 龚华平, 杨效, 屠于梦, 宋海峰, 董新永.  FBG传感器和电阻应变仪的振动监测特性 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 810-813.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-12-11
  • 修回日期:  2016-01-23
  • 刊出日期:  2016-08-25

DWDM技术在新型波长解调方法中的应用

doi: 10.3788/IRLA201645.0822007
    作者简介:

    杨洋(1958-),男,教授,博士,主要从事光纤测试技术方面的研究。Email:yangy1958@sohu.com

基金项目:

科技部火炬计划(2014GH550108);河北省高等学校科学研究计划(QN2015152,QN2016216)

  • 中图分类号: TN253

摘要: 为实现光纤传感器的波长解调,以8通道50 GHz密集型波分复用器作为光纤光栅压力传感器中的解调工具,依据各个通道的中心波长作为波长的标定基准,利用从各通道中获得的光功率输出值获得光纤光栅反射光谱分布曲线的包络,并以高斯多项式拟合法作为光纤光栅波长寻峰算法,最终获得光纤光栅反射光谱的中心波长的准确位置,从而实现结构简洁、成本低廉、全光纤的波长解调系统,系统压力与波长的线性拟合度为0.996 5,实验测得的波长分辨率可达0.3 pm,最大引用误差为2.6%,测量精度为0.16 MPa。

English Abstract

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