[发明专利]基于双边带滤波器解调的双光纤光栅拉力传感器

说明书

技术领域

本发明属于光纤光栅传感器测量领域。

背景技术

由于光纤光栅具有灵敏度高、抗电磁干扰、可远程感测、易埋植、易贴敷等优良特性在诸多领域得到了广泛的应用。边带解调是光纤光栅传感器常用的解调技术，然而此解调方法的解调精度受光源功率起伏的影响。目前通常采用两种方法来消除或降低光源功率起伏对解调精度的影响，一种方法是提高光源输出稳定性，此方法大大增加了电流传感器成本；另一种方法是对光源输出功率进行实施测量，此方法增加了额外设备，同样大大增加了电流传感器成本。

发明内容

本发明是为了解决现有光纤光栅传感器的边带解调技术的解调精度受光源功率起伏影响的问题，本发明提供了一种基于双边带滤波器解调的双光纤光栅拉力传感器。

基于双边带滤波器解调的双光纤光栅拉力传感器，它包括宽带光源、双边带滤波器、第一耦合器、第二耦合器、第三耦合器、第一光纤光栅拉力传感器、第二光纤光栅拉力传感器、第一光电探测器、第二光电探测器、数据采集器和数据处理器，所述的宽带光源的宽带光信号输出端与双边带滤波器的光信号输入端连接，所述的双边带滤波器的双边带光信号输出端与第一耦合器的光信号输入端连接，所述的第一耦合器的第一光信号输出端和第二光信号输出端分别与第二耦合器和第三耦合器的光信号输入端连接，所述的第二耦合器的光信号输入输出端与第一光纤光栅拉力传感器的光信号输入输出端连接，所述的第三耦合器的光信号输入输出端与第二光纤光栅拉力传感器的光信号输入输出端连接，

所述的第二耦合器的光信号输出端与第一光电探测器的光信号输入端连接，所述的第一光电探测器的电信号输出端与数据采集器的第一数据信号输入端连接，

所述的第三耦合器的光信号输出端与第二光电探测器的光信号输入端连接，所述的第二光电探测器的电信号输出端与数据采集器的第二数据信号输入端连接，

所述的数据采集器的数据信号输出端与数据处理器的信号输入端连接。

原理分析：

宽带光源发出的宽带光经双边带滤波器后成为具有双边带的透射光，然后被第一耦合器分成两束光；其中一束光经第二耦合器后被第一光纤光栅拉力传感器反射到第一光电探测器，第一光电探测器将光信号转化为电信号，另一束光经第三耦合器后被第二光纤光栅拉力传感器反射到第二光电探测器，第二光电探测器将光信号转化为电信号，数据采集器采集第一光电探测器和第二光电探测器测得的数据，数据处理器对采集的数据进行处理。

第一光纤光栅拉力传感器和第二光纤光栅拉力传感器的反射光谱分别表示为：

R1(λ)=RB1exp[-41n2b12(λ-λB1)2]---(3)]]>

和