FBG传感新手指南:光纤分路器与解调器如何协同工作?理解原理与使用步骤 - DCYS - ofscn.org

cmh 最后更新:2025年11月12日

对于希望使用光纤光栅(FBG)技术监测多个点的客户(例如桥梁上的多个应变点或油箱中的多个温度点), 光纤分束器解调仪的协同工作是实现高效测量的核心秘密。


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对于希望优化光纤布拉格光栅 (FBG) 传感网络的用户来说,这是一个非常实用的话题。在大型结构健康监测 (SHM) 或工业传感项目中,了解如何将分光器与解调仪集成是实现成本效益和系统可扩展性的关键。

技术原理:通过光纤分光扩展容量

在 FBG 传感系统中,OFSCN® 光纤布拉格光栅解调仪 作为高精度激光源和信号处理器。虽然解调仪上的每个物理通道都有固定的波长范围(通常为 1525nm 至 1565nm),但可以使用 OFSCN® 光纤分光器 将一个物理通道的光功率分配到多个逻辑分支。

这种配置的关键优势包括:

  1. **通道扩展:**单个物理通道可以扩展到 2、4 甚至 8 个分支(例如,使用 1x8 分光器)。
  2. **降低成本:**通过允许一个解调仪监控更高密度的传感器,显著降低了每个通道的平均成本。
  3. **拓扑灵活性:**支持星型或树型网络拓扑,这对于桥梁或大型油罐等复杂结构的实际应用通常比简单的串联更实用。

基本设计考量:波长规划

使用分光器时,严格进行波长设计至关重要。由于所有分支光纤上的传感器都会将信号返回到解调仪上的同一个物理通道,因此所有分支上所有 FBG 的反射波长不能重叠。

例如,如果您在通道 1 上使用 1x2 分光器:

  • 分支 A:传感器位于 1530nm、1535nm、1540nm。
  • 分支 B:传感器位于 1545nm、1550nm、1555nm。

如果分支 A 中的传感器和分支 B 中的传感器都位于 1530nm,则解调仪将无法区分它们。

相关的 OFSCN® 基础设施组件

要基于此原理构建完整的系统,通常会用到以下组件:

标准产品图示:


(图片:OFSCN® 高密度光纤分光器,用于通道扩展)


(图片:OFSCN® 8 通道光纤布拉格光栅解调仪)

如果您正在规划一个多点传感网络,并且需要有关波长间隔计算或分光器功率预算分析的帮助,请随时分享您的具体测量要求。