基于光電纜的分布式溫度傳感網絡的實驗研究
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3 實驗結果與分析
將一束光入射刻有五個相同中心波長的光柵內，由于光柵FBG1、FBG2、FBG3、FBG4 和FBG5 的中心波長都為1 550 nm，所以光只被FBG1 反射，如圖6 所示。當對FBG2 進行升溫處理，FBG2 的中心波長發生了右移，分別如圖7 和圖8 所示，此時FBG1 和FBG2 都接收到光并反射回去，其它點沒有接收到光。當升溫到一定程度后，FBG2 漂移后的中心波長會完全偏離原始的中心波長，如圖9 所示。所以，當溫度變化時就可以將這兩個中心波長相同的光柵完全區分開來，與上文分析的完全一致。
圖6 FBGs 在25°C 時的光譜圖
圖7 FBG2 在35°C，其它在25°C 時的光譜圖
圖8 FBG2 在45°C，其它在25°C 時的光譜圖
圖9 FBG2 在55°C，其它在25°C 時的光譜圖
光電探測器將接收到的光信號轉化為光電流，再通過放大濾波電路后變為電壓信號。用示波器觀察到的波形如圖10、圖11(a)、圖11(b)、圖11(c)所示，該實驗表明該系統能夠完成波長解調的要求。對中心波長為1 550 nm 的FBG 進行溫控對比實驗，實驗結果表明，光柵的溫度敏感性可以達到11.4 pm/℃，光柵的測量溫度與實際溫度的誤差在3%范圍內。
圖10 FBGs 為25°C 時的光譜圖
35°C
45°C
55°C
圖11 FBG2 在35°C, 45°C，55°C、其它在25°C 時的光譜圖
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