胡辽林，章鹏博，华灯鑫，巩 鑫

(西安理工大学机械与精密仪器工程学院，西安710048)

光纤光栅(FBG)传感阵列的复用方式主要有空分复用(SDM)、波分复用(WDM)和时分复用(TDM)或它们之间的组合［1］。目前国内外的成熟方案主要采用的是WDM。由于WDM方式受光源的带宽限制，其可复用的FBG数严重受到限制(一般只有20个～30个)［2］。基于全同的低反射率的FBG构成的TDM-FBG传感阵列，可对串联在一根光纤上的几百个甚至上千个低反射率FBG进行高空间分辨的应变测量［3－6］。

在设计的TDM-FBG传感阵列中使用分布反馈(DFB)激光器作为光源，当FBG遭受应变时，其反射谱发生移动，通过检测FBG反射谱和DFB中心波长之间的相对移动导致反射光功率的变化来测量应变，在测量过程中DFB的中心波长应保持不变。如果DFB波长随温度发生了漂移，使DFB的中心波长与FBG反射谱的中心波长不匹配，会大大增加TDMFBG阵列的测量误差，影响应变测量精度。因此需要对DFB光源设计相应的温度控制电路，保证激光器的输出波长稳定和TDM-FBG阵列的正常工作。

1 DFB的温控方案

TDM-FBG传感阵列使用SLT5411型DFB激光器［7］，25 ℃时中心波长为 1 544.53 nm，波长随温度的最大漂移为0.2 nm/℃，温度变化10℃时波长将漂移2 nm。假设工作时环境温度为25℃，并有可能利用温度效应对DFB的输出波长进行微调，因此确定以25℃为中心的目标温控范围。目标温控范围设置过大，不利于温控精度的提高，范围太小则会限制激光器波长的调节。因此以25℃为中心，选择15℃～35℃作为激光器的目标温控范围。

选择ADI公司的高效率低功耗半导体制冷(TEC)控制器ADN8830为核心来设计DFB的温控电路，设计方案如图1所示［8－11］。……