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!qs3fe<uh" 遙感 lygv#s-T FBG傳感器合成 ;x u&%n[6@ 溫度，應(yīng)力和應(yīng)變傳感 #b;TjnC5{$ 土木工程，如橋梁，管道，結(jié)構(gòu) 'W p~8}i@ 多方向數(shù)據(jù)傳感 m{ rsjdnA 2t#[$2mg\0 綜述 *adwCiB
d!4:nvKx 光纖環(huán)形鏡配置已應(yīng)用到各個方面中，其中一個重要的應(yīng)用是傳感。在光纖環(huán)形鏡中插入光纖布拉格光柵（FBG）后，可利用環(huán)形鏡的切換功能來增強(qiáng)傳感和訪問能力。寬帶LED或白光源照進(jìn)FBG環(huán)形鏡，可以在FBG中心波長處產(chǎn)生連續(xù)波（CW）光信號，這種光信號可以通過控制環(huán)路內(nèi)的移相器從環(huán)路的兩側(cè)進(jìn)行訪問。CW光波長隨FBG的環(huán)境條件（包括溫度，應(yīng)力和應(yīng)變）而變化。 >#5jO9 l+^ 4y_ FBG環(huán)形鏡傳感器布局 7) x 788Z6
+,4u1 `c|$ fvV5G,lD3h 優(yōu)點 s)kr=zdyo
A+"'8%o9} FBG光纖環(huán)形鏡傳感器可用于任何遠(yuǎn)程位置不同參數(shù)的檢測，并可通過單模光纖傳輸感應(yīng)數(shù)據(jù)。 BIjkW.uf 通過控制移相器的相位，可以從傳輸系統(tǒng)的兩側(cè)訪問所檢測的數(shù)據(jù)。 _6\"U5*Y OptiSystem軟件允許用戶研究FBG光纖環(huán)形鏡傳感器中不同參數(shù)對整體性能的影響。 edfb7prfTl 使用OptiSystem軟件可以進(jìn)行FBG參數(shù)合成。 /+?eSgM/ GrM`\MIO 仿真說明 S@WT;Q2Z
(ZD ~Q_O- 圖1顯示了用于在OptiSystem中進(jìn)行FBG光纖環(huán)形鏡傳感器數(shù)值仿真的布局。低成本寬帶LED可用于探測傳感器。 LED燈光通過一個循環(huán)器和一個3-dB光纖耦合器在兩個方向上發(fā)射到環(huán)路中。 FBG在其定義的帶寬和中心頻率內(nèi)，反射環(huán)路每個方向上的光信號。 FBG還允許傳輸其帶寬之外的光信號，且不改變它們的傳播方向。一旦反射和傳輸?shù)膱龇祷氐?-dB光纖耦合器的輸出端口，它們就會加強(qiáng)，消減或部分地干擾，這取決于3-dB光纖耦合器的每個輸出端口處的兩個場之間的相位差。如果兩個場之間的相位差為0°，則光信號將通過環(huán)路傳輸并出現(xiàn)在3-dB光纖耦合器的另一個輸入端口（標(biāo)記為2）。但是，如果兩個場之間的相位差為180°，則光信號被反射回3dB光纖耦合器的輸入端口（標(biāo)記為1）。任何其他相位差都會導(dǎo)致光信號出現(xiàn)在兩個端口上。當(dāng)相移等于180°或0°時，反射或透射的產(chǎn)生的光信號是以FBG中心頻率（1550nm）為中心的連續(xù)波（CW），其20dB線寬為90GHz（0.72nm），如圖2所示。 p $,ZYF~ *V@t]d $=# 圖1.仿真的FBG光纖環(huán)形鏡布局 2-@z-XKn
當(dāng)感測位置處的環(huán)境條件改變或應(yīng)力和應(yīng)變施加到光纖布拉格光柵時，F(xiàn)BG物理條件改變并影響其中心布拉格波長。 結(jié)果是產(chǎn)生的CW光信號中心波長變化。 可以從傳感器位置遠(yuǎn)程監(jiān)測中心波長的漂移。 m]A LW 0
*#o2b-[V >q1rdq 圖2.相移設(shè)備設(shè)置為0°時發(fā)送的CW信號
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