张 俊

(湖北省交通运输厅武黄高速公路管理处,武汉 430205)

压电陶瓷型光栅解调仪双边沿解调修正方法

张 俊

(湖北省交通运输厅武黄高速公路管理处,武汉 430205)

为了提高光纤光栅解调仪表的速度与精度,提出了一种双边沿解调及非线性修正方法对PZT(压电陶瓷)的迟滞效应进行补偿。通过对PZT两端电压的上升、下降沿同时采集数据并进行交叉解调的方式,在提高解调速度的同时有效地消除了迟滞效应。利用1个10探测点的C波段光栅对该修正方法进行检验,修正效果较为理想,各波长的解调误差小于±5 pm。

压电陶瓷;迟滞效应;双边沿;非线性修正

0 引 言

可调谐波长滤波器是光纤光栅解调仪表中的核心器件,其种类繁多,包括电流调谐型、电压调谐型和PZT(压电陶瓷)型等[1]。其中PZT型由于具有响应速度快、不发热和推力大等诸多优点[2],其与法布里―珀罗结构相结合,通过PZT改变两个反射镜之间的距离能实现可变的波长输出[3-4]。以该类型可调谐波长滤波器为核心的光纤光栅解调仪表被称为PZT型光纤光栅解调仪,它在光纤传感领域的应用颇为广泛,可以用于温度、震动和应力等环境变量的测量[5-6]。但由于PZT的“电压―位移”曲线为迟滞非线性[7],迟滞效应引入的非线性失真影响了仪表的解调精度,严重地限制了PZT型光纤光栅解调仪表的发展。

目前针对PZT迟滞效应的非线性修正的研究较多,并且绝大多数都是对PZT的非线性轨迹进行建模,比如长春光学精密机械与物理……