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申请/专利权人：山东微感光电子有限公司;广东感芯激光科技有限公司

摘要：本发明公开一种基于VCSEL波长解调和脉冲光源加热的风速测量系统及方法，包括：产生驱动电流驱动VCSEL激光器发射波长扫描光束；该光束经第一分路器传输至传感光栅和参考光栅，通过对传感光栅和参考光栅的反射光进行波长解调后，得到传感光栅和参考光栅的温度变化；产生脉冲电流以驱动光源发射脉冲光束；在脉冲电流处于高电平时，脉冲光束经第二分路器传输至掺铒光纤，对掺铒光纤加热，使传感光栅升温至预设温度；在脉冲电流处于低电平时，传感光栅的温度由预设温度下降至参考光栅的温度，根据传感光栅温度恢复时间得到风速。利用VCSEL波长解调和脉冲光源加热实现高精度风速测量，利用多路分路器实现多点测量，实现低成本、低功耗、多测量点的风速测量。

主权项：1.基于VCSEL波长解调和脉冲光源加热的风速测量系统，其特征在于，包括：光纤风速传感器、光纤光栅解调仪和加热脉冲光源模块；所述光纤风速传感器包括参考光栅、传感光栅及设于传感光栅上且用于加热传感光栅的掺铒光纤，传感光栅和掺铒光纤设于风场中；所述光纤光栅解调仪包括VCSEL激光器、VCSEL电流驱动模块和第一分路器；VCSEL电流驱动模块产生驱动电流以驱动VCSEL激光器发射波长扫描光束，波长扫描光束经第一分路器传输至传感光栅和参考光栅，以通过对传感光栅和参考光栅的反射光进行波长解调后，得到传感光栅和参考光栅的温度变化；通过标定VCSEL的激光波长，得到传感光栅和参考光栅的反射光的波长在波长调制范围内的变化，以实现对传感光栅和参考光栅波长变化的解调；所述加热脉冲光源模块包括光源、脉冲电流驱动模块和第二分路器；脉冲电流驱动模块产生脉冲电流以驱动光源发射脉冲光束；在脉冲电流处于高电平时，经第二分路器将脉冲光束传输至掺铒光纤，以对掺铒光纤加热后，使传感光栅升温至预设温度；在脉冲电流处于低电平时，传感光栅的温度受风场影响，由预设温度下降至参考光栅的温度，根据传感光栅温度恢复时间得到风速；通过预先标定传感光栅温度恢复时间和风速的关系曲线，构建传感光栅温度恢复时间和风速的定标模型；根据定标模型和传感光栅的温度恢复时间得到被测风场的风速。

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