基于光譜的光纖法珀壓力傳感解調(diào)方法研究.pdf

1、膜片式光纖法珀壓力傳感器能夠直接將壓力調(diào)制在法珀腔長(zhǎng)上，靈敏度高，在石化和航空等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。為獲取微小的法珀腔長(zhǎng)變化，目前已提出多種解調(diào)方法，其中基于光譜的相位解調(diào)方法得到較多關(guān)注。本文利用半導(dǎo)體光放大器(SOA)和可調(diào)諧光纖F-P濾波器構(gòu)建了光纖法珀壓力傳感器光譜解調(diào)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)并對(duì)光譜解調(diào)法開(kāi)展了研究，該方法容易實(shí)現(xiàn)多路法珀傳感器復(fù)用，且易和光纖光柵傳感技術(shù)結(jié)合，論文中重點(diǎn)研究了峰值波長(zhǎng)檢測(cè)誤差、干涉級(jí)次跳動(dòng)的影響等問(wèn)題。

2、　　 本文主要進(jìn)行了以下工作的研究：
　　 1、運(yùn)用多光束干涉理論分析單法珀腔、復(fù)合式法珀腔輸出光譜的特性，研究光譜解調(diào)算法中單峰值法、雙峰值法以及多峰值法及各方法解調(diào)精度影響因素。
　　 2、進(jìn)行光纖法珀壓力傳感的解調(diào)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，采用SOA和可調(diào)諧光纖F-P濾波器構(gòu)建環(huán)形可調(diào)諧激光器，分析了其工作過(guò)程及主要器件的設(shè)計(jì)選型。利用光纖F-P標(biāo)準(zhǔn)具實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)同步校正。利用高精度數(shù)據(jù)采集卡以及Labview軟件編程實(shí)現(xiàn)了數(shù)

3、據(jù)采集處理和友好的人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)。
　　 3、進(jìn)行了光譜解調(diào)算法的研究，仿真研究了多種光譜峰值檢測(cè)算法并優(yōu)選出多項(xiàng)式擬合算法。針對(duì)腔長(zhǎng)計(jì)算方法，在分析干涉級(jí)次引起誤差的基礎(chǔ)上提出了一種基于干涉級(jí)次擬合的新算法，利用仿真數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該算法的有效性。研究了具有復(fù)合式法珀腔的光纖壓力傳感器的反射光譜特性，提出利用復(fù)合腔光譜的包絡(luò)提取實(shí)現(xiàn)傳感法珀腔腔長(zhǎng)的解調(diào)。
　　 4、利用光譜解調(diào)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)性能和光譜解調(diào)算法的驗(yàn)證研究