基于新型濾波技術(shù)的光纖光柵波長解調(diào)系統(tǒng)研究.pdf

1、光纖光柵傳感器具有抗電磁干擾(Electro Magnetic Interference，EMI)、耐腐蝕、易于構(gòu)建智能傳感網(wǎng)絡(luò)等諸多優(yōu)點，而廣泛應(yīng)用在航空、航天和船舶智能結(jié)構(gòu)監(jiān)測，土木工程，石油化工等領(lǐng)域。契合天津市近年來在海河流域開發(fā)和城市快速路建設(shè)過程中，新建橋梁和改造舊橋項目增多等應(yīng)用背景，并結(jié)合光纖光柵產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中面臨的關(guān)鍵技術(shù)問題，設(shè)計、研發(fā)了一整套模塊化的基于光纖Fabry-Perot可調(diào)諧濾波器(Fiber Fabry-

2、Perot Tunable Filter，F(xiàn)FP-TF)的數(shù)字化傳感信號譜線解調(diào)系統(tǒng)。
　　 本論文圍繞Bragg光纖光柵耦合模式理論、傳感機理、傳感信號解調(diào)系統(tǒng)構(gòu)建和傳感信號處理等關(guān)鍵領(lǐng)域進(jìn)行展開，重點論述了基于FFP-TF技術(shù)構(gòu)建傳感信號系統(tǒng)設(shè)計方案、傳感信號經(jīng)全相位降噪濾波處理算法。論文的主要內(nèi)容如下：
　　 (1)深入調(diào)研了光纖光柵傳感器應(yīng)用領(lǐng)域、國內(nèi)外研究進(jìn)展情況，以及其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中面臨的關(guān)鍵問題等，進(jìn)而引出課

3、題研究意義所在。
　　 (2)系統(tǒng)推導(dǎo)了FBG耦合模式理論，根據(jù)其特點對其進(jìn)行了一一歸類，在此基礎(chǔ)上著重介紹了FBG在應(yīng)力和溫度傳感檢測領(lǐng)域的系統(tǒng)理論模型，并從原理上對以FFP-TF技術(shù)為核心的傳感信號譜線解調(diào)系統(tǒng)方案進(jìn)行了具體論述。
　　 (3)描述了解調(diào)系統(tǒng)總體構(gòu)架中系統(tǒng)工作原理、各硬件模塊選型與互聯(lián)，針對硬件構(gòu)架完成了相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集模塊軟件算法的實現(xiàn)，并設(shè)計了譜線尋峰、定位算法，以及人機交互界面的構(gòu)建。此外，完成了