基于F-P的光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著光纖光柵制造技術(shù)的不斷完善，光纖光柵已經(jīng)成為目前最有發(fā)展前途，最具代表性的光纖無源器件之一。光纖光柵的傳感信息采用波長編碼，如何辨別分布式傳感器中光柵的位置和檢測布喇格波長的移動以及增加系統(tǒng)中光纖光柵傳感器的復(fù)用數(shù)量即實現(xiàn)準(zhǔn)確快速高復(fù)用性的解調(diào)是光纖布喇格光柵傳感器實用化面臨的關(guān)鍵問題。針對此問題本文提出了基于F-P濾波器的解調(diào)系統(tǒng)，并在復(fù)用性、測量精度這兩個方面進(jìn)行了研究。
　　首先，為了提高系統(tǒng)的復(fù)用能力，本文建立了反射光

2、譜的重構(gòu)模型，針對此重構(gòu)模型提出了其相應(yīng)的遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)，利用遺傳算法中的輪盤賭法對此適應(yīng)度函數(shù)進(jìn)行處理，得出重構(gòu)反射光譜的中心波長，然后用matlab將反射光譜的高斯模型仿真出來。經(jīng)過這樣的處理之后，我們發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)用能力提高了，即使完全重合的兩個反射光譜也能將其中心波長區(qū)分開來，并且將實驗中誤差控制在1.2pm～4.3pm的范圍內(nèi)。
　　然后，硬件方面設(shè)計了基于F-P濾波器與光譜儀的解調(diào)系統(tǒng)和基于F-P濾波器與光信號接收

3、電路的便攜式解調(diào)系統(tǒng)。兩系統(tǒng)中都使用了C8051F020型號的單片機(jī)給F-P提供鋸齒波信號電壓。而且在便攜式解調(diào)系統(tǒng)中，同樣使用了C8051F020型號的單片機(jī)充當(dāng)了數(shù)據(jù)采集卡，其與光電探測器、差動放大電路一起構(gòu)成了光信號接收電路。
　　最后，軟件方面利用VB編寫了波形顯示界面，在0～5v的F-P工作電壓范圍內(nèi)進(jìn)行了一千次數(shù)據(jù)采集，通過VB界面中中心波長所對應(yīng)的橫坐標(biāo)的電壓值和F-P的中心波長與信號電壓的線性擬合關(guān)系，便可求出所測