[发明专利]重叠光纤光栅

权利要求书

1.一种光学光纤，包括：

光纤纤芯，其中刻有重叠的第一组光栅和第二组光栅，其中所述第一组光栅包括在所述光纤的节段上延伸的一个或多个啁啾光栅，并且其中所述第二组光栅包括在所述光纤的所述节段上延伸的一个或多个光栅，所述第二组光栅的所述一个或多个光栅不像所述第一组光栅的所述一个或多个啁啾光栅那样啁啾；以及

包层，其围绕所述光纤纤芯。

2.根据权利要求1所述的光学光纤，其中所述第二组光栅的所述一个或多个光栅在与所述第一组光栅的所述一个或多个啁啾光栅相反的方向上啁啾。

3.根据权利要求2所述的光学光纤，其中所述第一组的所述一个或多个啁啾光栅和所述第二组的所述一个或多个光栅具有共同光栅长度。

4.根据权利要求3所述的光学光纤，其中所述第一组光栅的所述一个或多个啁啾光栅相对于所述第二组光栅的所述一个或多个光栅偏离所述共同光栅长度的一半。

5.根据权利要求3所述的光学光纤，其中所述第一组光栅的所述一个或多个啁啾光栅的啁啾率在大小上等于所述第二组光栅的所述一个或多个光栅的啁啾率。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学光纤，还包括单频光栅，其中所述单频光栅和所述第一组光栅的所述一个或多个啁啾光栅是连续光栅。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的光学光纤，其中所述第二组光栅的所述一个或多个光栅包括单频光栅。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的光学光纤，其中所述第一组光栅包括在所述光纤的所述节段上连续延伸的多个光栅，并且其中所述第二组光栅包括在所述光纤的所述节段上连续延伸的多个光栅。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的光学光纤，其中所述光学光纤包括至少一个附加光纤纤芯，其中，对于每个附加光纤纤芯，所述附加光纤纤芯在其中刻有两组重叠光栅，其中所述两组重叠光栅中的第一组包括在所述光纤的所述节段上延伸的一个或多个啁啾光栅，其中所述两组重叠光栅中的第二组包括在所述光纤的所述节段上延伸的一个或多个光栅，并且其中所述两组重叠光栅中的所述第二组的所述一个或多个光栅不像所述两组重叠光栅中的所述第一组的所述一个或多个啁啾光栅那样啁啾。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的光学光纤，其中所述节段基本上沿所述光学光纤的整个长度延伸。

11.一种用于测量沿光学光纤的应变的方法，所述光学光纤包括：刻在所述光学光纤的光纤纤芯中的第一组光栅和第二组光栅，其中所述第一组光栅与所述第二组光栅重叠，并且其中所述第一组光栅包括一个或多个啁啾光栅，并且所述第二组光栅包括不像所述第一组光栅的所述一个或多个光栅那样啁啾的一个或多个光栅，所述方法包括：

在所述光纤的参考状态下询问所述光学光纤，以获得由所述第一组光栅和所述第二组光栅的组合反射引起的第一时延相关的反射频谱，其中所述第一时延相关的反射频谱的每个时延对应于沿所述光纤的多个位置中的相关联的位置；

在所述光纤的应变状态下询问所述光学光纤，以获得由所述第一组光栅和所述第二组光栅的组合反射引起的第二时延相关的反射频谱；

使所述第一时延相关的反射频谱与所述第二时延相关的反射频谱相关，以确定跨时延和频率的相关最大值，每个相关最大值对应于一对所述第一时延相关的反射频谱的频谱和所述第二时延相关的反射频谱的频谱，以及对应于所述对中的所述第一时延相关的频谱与第二时延相关的频谱之间的频率偏移；并且

对于每个所述相关最大值，根据与所述相关最大值相关联的所述频率偏移计算沿所述光纤的与所述对的所述第一时延相关的反射频谱相关联的位置处的应变。