基于双环光电振荡器的频分复用光纤光栅传感系统

Abstract

提出了一种基于双环光电振荡器（OEO）的频分复用光纤布拉格光栅（FBG）传感系统。在该传感系统中，从两个级联的FBG反射的光信号经马赫-曾德尔调制器调制后进入光路的双环结构，两路光信号经耦合后再通过波分复用分成两路，由光电探测器还原为电信号。该电信号分别通过两个不同中心频率的电带通滤波器后形成稳定的微波振荡，输出两路微波信号，分别对应两个FBG传感器。最后，通过对两路微波信号的频率漂移进行测量，最终实现传感解调。实验中对两个FBG分别施加应变和温度，结果表明：传感系统的应变灵敏度为0.100 kHz/μ?，最大频率偏移0.035 kHz，对应0.35 μ?的测量误差；温度灵敏度为1.135 kHz/℃，最大频率偏移0.072 kHz，对应0.06 ℃的测量误差。该系统借助双环OEO的结构，具有稳定性高、测量误差小的优点。