1.一种弱反射光纤光栅阵列微弱振动强度与位置解调系统,其特征在于,包括:脉冲信号产生模块、两个相同的解调模块、弱反射光纤光栅阵列;
所述脉冲信号产生模块包括:第一任意信号发生器、连续激光器、第一声光调制器、光纤放大器、1×2耦合器;
连续激光器的输出端与第一声光调制器的信号输入端连接;第一任意信号发生器与第一声光调制器的调制信号输入端连接;第一声光调制器的输出端与光纤放大器的输入端连接;光纤放大器的输出端与1×2耦合器的输入端连接;1×2耦合器的两个输出端分别与两个调制模块连接;
弱反射光纤光栅阵列的两端分别与两个解调模块连接;
所述解调模块包括:第一环形器、第二环形器、第二声光调制器、第二任意信号发生器、光纤延迟线、三个光电探测器、迈克尔逊干涉仪、零差对称解调器;
1×2耦合器的一个输出端与第一环形器的1脚连接;第一环形器的2脚与第二声光调制器的信号输入端连接;第二任意信号发生器与第二声光调制器的调制信号输入端连接;第二声光调制器的输出端与光纤延迟线的一端连接;光纤延迟线的另一端与弱反射光纤光栅阵列连接;第一环形器的3脚与第二环形器的1脚连接;第二环形器的2脚与迈克尔逊干涉仪的输入端连接;第二环形器的3脚与一个光电探测器连接;迈克尔逊干涉仪的两个输出端分别与两个光电探测器连接;三个光电探测器与零差对称解调器连接;
其中,所述第一声光调制器的脉冲宽度需要小于2nL/c,其中,n为光纤的有效折射率,c为真空中的光速,L为弱反射光纤光栅阵列的栅距;
第一声光调制器的脉冲周期需要大于(N‑1)L,其中,N为弱反射光纤光栅阵列中光栅的个数,L为弱反射光纤光栅阵列的栅距。
2.如权利要求1所述的弱反射光纤光栅阵列微弱振动强度与位置解调系统,其特征在于,所述迈克尔逊干涉仪的臂差与弱反射光纤光栅阵列的栅距相同。
3.如权利要求2所述的弱反射光纤光栅阵列微弱振动强度与位置解调系统,其特征在于,所述第二声光调制器在一个周期的[L1+2L0+(N‑1)L]n/c至[L1+2L0+(N‑1)L]n/c+τ的时间内断光,一个周期的其他时间都通光,其中,n为光纤的有效折射率,c为真空中的光速,L为弱反射光纤光栅阵列的栅距,N为弱反射光纤光栅阵列中光栅的个数,L0为光纤延迟线的长度,L1为耦合器与第二声光调制器之间的连线长度。
4.一种弱反射光纤光栅阵列微弱振动强度与位置解调系统的解调方法,适用于如权利要求1‑3中任一所述的弱反射光纤光栅阵列微弱振动强度与位置解调系统,其特征在于,所述弱反射光纤光栅阵列微弱振动强度与位置解调系统的解调方法包括:当探测的干涉区间发生偏移时,通过零差对称解调算法分别获取两个解调模块中光电探测器收到的光强信号的干涉相位信号,计算两个干涉相位信号的平均值获得振动的强度信息;从两个解调模块中分别选择任一一个光电探测器,将两个光电探测器获取的干涉光强进行互相关运算得到振动点的位置信息。