光纖光柵傳感器波長(zhǎng)檢測(cè)與解調(diào)系統(tǒng)的研究.pdf

1、20世紀(jì)60年代以來(lái)隨著光通信技術(shù)的急速發(fā)展，相應(yīng)的光纖技術(shù)和工藝也得到了較好的發(fā)展，而光纖傳感技術(shù)也逐漸被人們所重視，光纖光柵傳感技術(shù)是光纖傳感領(lǐng)域的一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。得益于研究人員對(duì)光纖光柵的寫(xiě)入技術(shù)不斷的進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展，光纖光柵能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，伴隨著對(duì)其傳感技術(shù)研究的不斷深入，并且憑借著其較小的體積、很強(qiáng)的抗電磁干擾能力、靈敏度好等優(yōu)勢(shì)，光纖光柵傳感器正在被越來(lái)越多的應(yīng)用到能源化工領(lǐng)域、土木工程領(lǐng)域、航天航空領(lǐng)域、電力監(jiān)控領(lǐng)域

2、等多個(gè)領(lǐng)域。
　　光纖光柵傳感器解調(diào)系統(tǒng)的性能好壞是傳感技術(shù)能否實(shí)用化最重要的一個(gè)決定因素之一，而作為波長(zhǎng)調(diào)制器件，如何解調(diào)出被外界物理所影響而產(chǎn)生漂移的波長(zhǎng)又是解調(diào)技術(shù)的重中之重。本文基于對(duì)光纖光柵傳感機(jī)理和解調(diào)技術(shù)的深入研究，進(jìn)一步對(duì)光纖布拉格波長(zhǎng)解調(diào)算法做了進(jìn)一步的研究，基于現(xiàn)有的算法改進(jìn)創(chuàng)新出本文的算法，并且開(kāi)發(fā)了一套結(jié)合可編程邏輯門(mén)陣列（FPGA，F(xiàn)ield-Programmable Gate Array）硬件和NIOS

3、軟核的解調(diào)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)所述算法。
　　本文主要研究的內(nèi)容包括：
　　1.研究了光纖及其衍生的光纖光柵的傳感技術(shù)，了解它們的發(fā)展和現(xiàn)狀，將光纖光柵的傳感機(jī)理，傳感技術(shù)和它的傳感解調(diào)技術(shù)作為重點(diǎn)進(jìn)行研究，在分析各種解調(diào)技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上選定可調(diào)諧F-P濾波器解調(diào)方案，介紹了解調(diào)所需光器件的選擇和F-P濾波原理，并基于FPGA和NIOS來(lái)設(shè)計(jì)本文的解調(diào)系統(tǒng)。
　　2.使用VHDL硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)和驗(yàn)證了基于FPGA的各個(gè)控制電