高精度光纤光栅波长解调方法研究综述

姚国珍，尹伊萌，李永倩，范寒柏

(华北电力大学 a.电子与通信工程系; b.河北省电力物联网技术重点实验室;c.保定市光纤传感与光通信技术重点实验室，河北 保定 071003)

0 引 言

光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)传感器具有抗电磁干扰、尺寸小、便于复用和灵敏度高等优点，可以直接或间接对应变、温度、位移和振动等物理量进行检测[1]，在光纤传感、土木工程、航空航天、复合材料和医疗器械等领域有着广泛的应用[2-5]。光纤光栅传感器通过其波长变化反映被测量变化，因此，对光纤光栅的波长变化进行高精度解调非常重要。由于器件的非线性温漂[6]、噪声干扰[7]、谱形重叠[8]和畸变[9]等不理想因素的影响，传统的光纤光栅解调技术存在精度低、速度慢和稳定性差等缺点。因此，改善上述问题的高精度解调方法已成为近几年的研究热点。光纤光栅解调技术在光纤传感技术中的应用十分重要，到目前为止，相关学者提出了很多提高解调精度的方法，根据这些方法的特点，本文将从多方面总结对比提升波长解调精度的方法，主要分为硬件和软件两个技术路线来深入讨论。

1 光通信中光纤光栅波长解调技术的 应用

1.1 光通信技术在物联网中的应用

光通信是以光波为载波的通信方式，具有高度的创造性、渗透性和带动性[10]。光通信技术中主要包含光纤和无线通信技术两大类。光纤通信技术是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。当今，光纤以其传输频带宽、抗干扰性好和信号衰减小，而远优于电缆和微波通信的传输，已成为世界通信中的主要传输方式。……