一种新犁光纤光栅传感器解调系统

式中：A为滤波斜率;λ0为F(λ)=0时波长。因此，通过检测IF和IR可得到FBG传感器反射峰的波长漂移。

解调系统利用线性滤波的光波透过率变化特性来鉴别光波长。在线性滤波器的工作范围内，每一个波长对应一个透过率，因此检测透过率便可以反推出波长信息。同时利用双光路探测来消除光源功率波动和温度变化的影响。所述系统所用WDM两输出端出射光功率比值101gP1=101gP2=101g(P1/P2)随波长而线性变化，且斜率是0.45 dB/nm。因此，通过测量两路透射光功率的比值P1/P2，即可获得波长信息Δλ。

为准确解调波长信息，需要准确地检测出2路光信号功率。信号采集处理电路和微控制器运算的精度将直接影响解调系统的检测精度。

3 解调系统的硬件设计

光电信号检测及处理系统由光探测器、一级放大电路、数据采集卡和计算机组成。线性滤波器WDM解调FBG传感信号后，得到的出射功率仅为nW量级，光探测器暗电流、运算偏置电压等直流噪声以及高斯白噪声、杂散光等交流噪声附加在微弱的有用信号上，信噪比较低。模拟信号经过简单放大就进入A/D转换模块，采样精度低。而且系统笨重、体积大，为野外作业带来诸多不便。

为克服这些缺点和不足，同时考虑到线性滤波法解调系统具有器件非线性影响测量精度、分辨率低等问题。为提高解调系统的灵敏度、优化系统性能，设计的信号采集处理电路及单片机控制系统结构如图3所示。