激光与红外

作者：周峰

单位：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；

关键词：光纤光栅;超声脉冲纵波;光谱调制

基金：国家自然科学基金项目(No.51775051；No.61903042)；北京市自然科学基金项目(No.4194077)；111引智计划项目(No.D17021)；载人航天预研项目(No.20184112043)资助。

针对光纤光栅传感器网络密度与容量的提高,提出将超声脉冲纵波导入光纤,传播过程中将会影响光栅的光谱,实现对光纤光栅进行标记与区分。开展了不同激励信号参数对于光纤光栅光谱影响的研究,利用ANSYS软件对超声脉冲纵波在光纤中的传播过程进行仿真,建立了基于傅里叶模式耦合理论的超声脉冲纵波对于光谱的调制模型,并对该模型进行了仿真分析。仿真结果表明,与梯形脉冲纵波相比,在相同条件下高斯脉冲纵波调制幅度减小12 pm,但调制稳定性优于梯形脉冲纵波,减小高斯脉冲纵波脉宽会提高调制幅度,但是脉宽过小会使应变产生拖尾,降低调制效果。在本文的条件下脉宽为34 μs的高斯脉冲纵波调制效果最佳,可以在保证调制幅度为82 pm的同时使得光谱中心波长红移蓝移各一次。仿真结果为超声脉冲纵波调制光纤光栅激励信号参数的选择提供了参考,为利用超声脉冲纵波区分光纤光栅打下基础。

来源：2021年第9期

《激光与红外》期刊编辑部

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