基于相位偏移分集解调的多通道波长复用光纤F-P传感器串扰抑制技术

《Computation》：Research on Crosstalk Suppression Technology of Wavelength Division Multiplexing for Fiber-Optic Sensing Based on Fabry–Perot Interference

　　

摘要

针对基于波长复用（WDM）的光纤法布里-珀罗（F-P）传感器阵列中存在的严重通道间串扰和检测精度下降问题，本文提出了一种基于相位偏移分集解调的多通道波长复用串扰抑制技术。构建了理论串扰模型，分析表明波长复用串扰取决于四个关键参数：波长分集组数k、通道消光比ε、测量信号幅度A_s以及波长间隔m。在双通道波长复用传感系统上进行了数值模拟和实验，以评估这些参数对串扰抑制性能的影响。结果验证了与无串扰抑制的系统相比，所提出的串扰抑制技术能够显著抑制通道间串扰，基波串扰抑制水平提高了33.8 dB。对于工程优化而言，存在一个最优波长分集组数和一个最优波长间隔，以实现最大串扰衰减。此外，所提出的技术放松了对波长复用器件消光比的严格要求，缓解了大规模阵列系统中的硬件限制。该方法有效解决了波长复用配置下光纤F-P传感器阵列的串扰瓶颈问题，并为大规模水下光纤F-P波长复用传感阵列提供了理论指导和工程优化策略。