基于光電纜的分布式溫度傳感網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)研究

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

將一束光入射刻有五個(gè)相同中心波長(zhǎng)的光柵內(nèi)，由于光柵FBG1、FBG2、FBG3、FBG4 和FBG5 的中心波長(zhǎng)都為1 550 nm，所以光只被FBG1 反射，如圖6 所示。當(dāng)對(duì)FBG2 進(jìn)行升溫處理，F(xiàn)BG2 的中心波長(zhǎng)發(fā)生了右移，分別如圖7 和圖8 所示，此時(shí)FBG1 和FBG2 都接收到光并反射回去，其它點(diǎn)沒(méi)有接收到光。當(dāng)升溫到一定程度后，F(xiàn)BG2 漂移后的中心波長(zhǎng)會(huì)完全偏離原始的中心波長(zhǎng)，如圖9 所示。所以，當(dāng)溫度變化時(shí)就可以將這兩個(gè)中心波長(zhǎng)相同的光柵完全區(qū)分開(kāi)來(lái)，與上文分析的完全一致。

圖6 FBGs 在25°C 時(shí)的光譜圖

圖7 FBG2 在35°C，其它在25°C 時(shí)的光譜圖

圖8 FBG2 在45°C，其它在25°C 時(shí)的光譜圖

圖9 FBG2 在55°C，其它在25°C 時(shí)的光譜圖

光電探測(cè)器將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為光電流，再通過(guò)放大濾波電路后變?yōu)殡妷盒盘?hào)。用示波器觀察到的波形如圖10、圖11(a)、圖11(b)、圖11(c)所示，該實(shí)驗(yàn)表明該系統(tǒng)能夠完成波長(zhǎng)解調(diào)的要求。對(duì)中心波長(zhǎng)為1 550 nm 的FBG 進(jìn)行溫控對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，光柵的溫度敏感性可以達(dá)到11.4 pm/℃，光柵的測(cè)量溫度與實(shí)際溫度的誤差在3%范圍內(nèi)。

圖10 FBGs 為25°C 時(shí)的光譜圖

35°C

45°C

55°C

圖11 FBG2 在35°C, 45°C，55°C、其它在25°C 時(shí)的光譜圖