周 峰,叶伟娟,刘 锋,李 红,何 巍

(1.北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院,北京 100192；2.中国石油集团渤海钻探工程有限公司工程技术研究院固井技术服务中心,河北 任丘 062552；3.北京信息科技大学 光纤传感与系统北京实验室,北京 100016；4.北京信息科技大学 北京市光电测试技术重点实验室,北京 100192)

1 引 言

光纤光栅传感器由于其体积小,抗电磁干扰,易组网等优点被应用于大型设备形貌测试、载荷监控等[1-2]。在光纤光栅传感器网络中,受到光谱带宽的限制需要区分光谱相同的传感器,因此使用光纤光栅复用技术。目前常见的包括波分复用技术(WDM)[3],时分复用技术(TDM)[4],码分复用技术(CDM)[5],光频域反射技术(OFDR)[6]。为提高传感器网络的信息传递速度及容量等性能,往往会采用结合其他技术使用[7-8],或者多种光纤光栅复用技术综合使用的方法[9-10]。

上述光纤光栅复用技术各具特点,但是受到空间、带宽、施工复杂度、信号采集速率等因素的限制,均无法实现高密度大容量的信息传递。为了提高传感器网络的密度与容量,本文提出了一种基于超声脉冲调制的串行光纤光栅复用方法,当超声脉冲纵波沿光纤传播经过光栅时,光栅折射率微扰会受到影响,反射的光谱也会随之变化,由于超声脉冲纵波经过不同光栅的时间顺序不同,可以通过光谱变化的先后顺序实现对串行复用光栅的标记。为了实现超声脉冲纵波调制光纤光栅时光谱变化情况的仿真,首先利用ANSYS仿真软……