巩玲仙,邵贵成,田竹梅,王春灿,付建梅,王爱珍(.忻州师范学院电子系,山西 忻州 034000;.北京交通大学光波技术研究所,北京 00094)



基于压电陶瓷相位调制器的外调制相位生成载波法研究*

巩玲仙1*,邵贵成1,田竹梅1,王春灿2,付建梅1,王爱珍1
(1.忻州师范学院电子系,山西 忻州 034000;2.北京交通大学光波技术研究所,北京 100094)

对基于压电换能器PZT(Piezoelectric Transducer)的外调制相位生成载波PGC(Phase-Generated Carrier)法进行了深入的理论分析和实验研究。PZT光纤相位调制器利用电致伸缩效应来改变缠绕在其上面的光纤的长度,进而实现对光纤中光相位的周期性调制。在马赫曾德尔光纤干涉仪MZI(Mach-Zehnder Interferometer)的参考臂中加入该光纤相位调制器便可以将载波信号调制到光纤干涉仪的输出信号当中。计算机仿真分析了调制参数对PGC解调结果的影响。并通过实验验证了这种调制解调方案的可行性。利用美国国家仪器公司的数据采集系统及Labview编写的解调算法,在臂长为200 m的MZI中成功实现了相位解调,恢复出MZI传感臂中的原始相位信息,解调信号与原始信号的相关系数在0.99以上。

压电换能器;相位生成载波;光纤干涉仪;相位解调

干涉型光纤传感器通过检测光纤中光波相位的变化来测量外界的物理量,相比其他类型的光纤传感器具有频带宽,灵敏度高,动态范围大和易于长距离传输等优点,因此干涉型光纤传感器在周界预警、光纤水听器和分布式光纤传感等方面得到了广泛的研究与应用[1-10]。在干涉型光纤传感器中,传感信息包含在干涉信号的相位当中,为了准确有效地恢复传感信息,相位解调技术对于干涉型光纤传感器来说至关重要。……