近些年來，作為一種光無源器件，光纖光柵憑借其優(yōu)越的特性在光纖傳感領域得到了廣泛的應用，因此光纖光柵的解調(diào)技術(shù)成為了當下研究熱點之一。傳統(tǒng)的光柵解調(diào)技術(shù)主要有光譜分析法、FP濾波解調(diào)法、M-Z干涉解調(diào)法等，其中干涉解調(diào)法將光柵光譜的漂移轉(zhuǎn)化成相位差，具有非常高的分辨率，然而這種方式是發(fā)生在光域的干涉，外界環(huán)境的抖動很容易對光信號的相位造成影響，尤其是當光柵用于靜態(tài)物理量的傳感時，解調(diào)結(jié)果的可靠性相當有限。

　　武漢光電國家實驗室、光學與電子信息學院夏歷副教授領導的課題小組提出了一種基于微波域非平衡M-Z干涉技術(shù)的光柵解調(diào)技術(shù)，成功實現(xiàn)了施加在光柵上的軸向靜態(tài)應力的線性解調(diào)。光柵的反射光信號由強度調(diào)制器調(diào)制到一定頻率的微波信號上，經(jīng)過由單模光纖和色散補償光纖構(gòu)成兩臂的M-Z干涉結(jié)構(gòu)之后，形成了微波域的干涉，因此光柵光譜的漂移就能造成輸出信號強度的變化。由于M-Z干涉結(jié)構(gòu)兩臂之間巨大的色散差的存在，兩臂信號之間的延時差使得光信號之間是無法形成干涉的，因此只存在微波調(diào)制信號之間的干涉，而外界環(huán)境的抖動對微波信號相位信息的影響是極其微小的，所以最終結(jié)果要穩(wěn)定得多。并且僅僅只需調(diào)節(jié)微波調(diào)制信號的頻率，我們就能改變解調(diào)系統(tǒng)的靈敏度和動態(tài)響應范圍。相信在不久的將來，這種優(yōu)越的光柵解調(diào)技術(shù)能夠廣泛應用于光纖傳感網(wǎng)絡中。

　　圖1 解調(diào)系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)示意圖

　圖2 不同調(diào)制頻率的應力解調(diào)結(jié)果圖

　　2016年1月8日，該研究成果“基于微波域非平衡馬赫澤德干涉儀的光纖光柵傳感器的波長監(jiān)測技術(shù)”（Radio-frequency unbalanced M–Z interferometer for wavelength interrogation of fiber Bragg grating sensors）發(fā)表在光學期刊Optics Letters上（Vol. 41, Issue 2, pp. 313-316 Jan. 2016）。