基于白光干涉原理的光纤传感技术——Ⅵ.白光干涉光纤传感器的多路复用技术

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关键词：光纤；光纤传感器；多路复用技术；结构健康监测
中图分类号：ＴＮ２５６
文献标志码：Ａ
文章编号：２０９５ — ００８Ｘ（２０１３）０２ — ００５０ — ３３
Ｗｈｉｔｅｌｉｇｈｔｉｎｔｅｒｆｅｒｅｏｍｅｔｒｉｃｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｓｅｎｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｐｒｏｐｏｓｅｄａｎｄｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｖａｒｉｅｓｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄｓｃｈｅｍｅｓｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｙｐｉｃａｌｌｙｕｓｅｓｅｐａｒａｔｅｒｅｃｅｉｖｉｎｇ
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ＳｅｎｓｏｒｓＫｅｙＬａｂ．，ｏｆＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｈｉｔｅｌｉｇｈｔｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｓａｎａｔｔｒａｃｔｉｖｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｓｅｎｓｏｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ．Ｉｔａｖｏｉｄｓｍａｎｙｏｆｔｈｅｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓａｎｄｐｒｏｂｌｅｍｓａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｌｏｎｇｃｏｈｅｒｅｎｃｅｌｅｎｇｔｈｓｉｇｎａｌｓ．Ｏｎｅｍａｉｎａｄｖａｎｔａｇｅｉｓｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｔｏｃｏｈｅｒｅｎｃｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｍａｎｙｓｅｎｓｏｒｓｏｎｔｏａｓｉｎｇｌｅｏｐｔｉｃａｌｓｉｇｎａｌ
哈尔滨１５０００１）
摘要：白光干涉光纤多路复用技术在传感测量领域是一项非常有吸引力的技术。它可以避免长相干长度的信
号对传感系统带来的各种限制和问题。白光干涉光纤多路复用技术的一个主要优点是不需要采用相对复杂的时
Leabharlann Baidu
分或频分复用技术，就能将多个传感器的信号相干复用在一路光信号中。提出并验证了多种复用方案，采用独
［物联网前沿技术之光纤传感器专栏］
基于白光干涉原理的光纤传感技术
一
Ⅵ．白光干涉光纤传感器的多路复用技术
苑立波
（１．哈尔滨工程大学理学院光予科学与技术研究中心，哈尔滨１５０００１；２．黑龙江省光纤传感科学与技术重点实验室，
第４卷第２期
２０１３年５月
黑
龙
江
大
学
工
程
学
报
ＶｏＬ４．Ｎｏ．２
Ｍａｙ，２０１３
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
ＹＵＡＮＬｉ — ｂｏＩ，２
（１．ＰｈｏｔｏｎｉｃｓＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＳｃｈｏｏｌｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，ＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｈｉｎａ；２．ＯｐｔｉｃａｌＦｉｂｅｒ
立的解调干涉仪，使其光程差与遥感干涉仪的光程差相匹配。这里，传感干涉仪是完全无源的，且解复用干涉信号对连接端面处的任何相位或长度的变化都不敏感。在实际应用中，干涉系统采用的是商用光缆和光学低相干反射计，可以测量传感阵列中每段传感光纤的绝对长度。这些传感方案对于温度或应变的遥测非常有用，且可实现对智能皮肤结构的形变传感测量。如果将光纤传感器阵列安装在桥梁、建筑框架、大坝和隧道中构成智能结构，可实现对这些智能结构材料所受应变的终身监测。
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ＶＩ．Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｗｈｉｔｅｌｉｇｈｔｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｓｅｎｓｏｒｓ