摘要
长周期光纤光栅(Long-PeriodFiberGrating,LPFG)作为一种重要的光纤传感元件,具有灵敏度高、抗电磁干扰能力强、易于复用等优点,被广泛应用于温度、应变、折射率等物理量的测量。
信号解调是LPFG传感系统中的关键环节,其性能直接影响着传感系统的测量精度、灵敏度和稳定性。
本文首先介绍了LPFG的传感原理和信号解调技术,然后重点概述了近年来国内外在LPFG信号解调系统方面的研究进展,包括光谱解调技术、非光谱解调技术以及基于机器学习的解调技术,并对各种解调技术进行了比较分析。
最后,总结了LPFG信号解调系统的发展趋势,并展望了其未来发展方向。
关键词:长周期光纤光栅;信号解调;光谱解调;非光谱解调;机器学习
随着光纤通信技术和光纤传感技术的快速发展,光纤光栅作为一种新型的光纤器件,以其体积小、重量轻、抗电磁干扰能力强、灵敏度高、易于复用等优点,在光纤通信、光纤传感、光纤激光器等领域得到了广泛的应用[1]。
光纤光栅是指在光纤纤芯中形成的空间周期性折射率调制结构,它可以通过改变光纤的光学特性来实现对光信号的控制和处理。
长周期光纤光栅(Long-PeriodFiberGrating,LPFG)是一种周期在数百微米量级的光纤光栅,其谐振波长位于传输光谱中,并且对周围环境的折射率变化非常敏感[2]。
LPFG的谐振波长会随着周围环境温度、应变、折射率等参数的变化而发生漂移,因此可以利用LPFG的谐振波长漂移量来实现对这些物理量的测量。
信号解调是LPFG传感系统中的关键环节,其作用是将LPFG的谐振波长漂移量转换为可测量的电信号输出。
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