光纖光柵的邊沿濾波解調(diào)技術(shù).pdf

1、光纖光柵傳感器以其優(yōu)異的抗電磁干擾、抗腐蝕、靈敏度高、體積小、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于大型復(fù)合材料和混凝土建筑物的結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)、智能材料的性能監(jiān)測(cè)、以及電力、醫(yī)藥和化工等領(lǐng)域，是目前光纖傳感領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。光纖光柵傳感信號(hào)解調(diào)技術(shù)是光纖光柵傳感技術(shù)研究領(lǐng)域的重點(diǎn)和難點(diǎn)。 本文首先闡述了光纖光柵的發(fā)展?fàn)顩r、系統(tǒng)地介紹了光纖Bragg光柵((FBG)及其傳感原理、光纖光柵傳感器的特點(diǎn)及其應(yīng)用、光纖光柵的分類(lèi)方法及應(yīng)用；詳細(xì)介紹了光

2、纖光柵器的傳感解調(diào)技術(shù)及其應(yīng)用的范圍；闡述了光纖光柵的寫(xiě)入方法及制作技術(shù)。 在對(duì)國(guó)內(nèi)外光纖光柵傳感技術(shù)及其傳感信號(hào)解調(diào)技術(shù)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了深入分析的基礎(chǔ)上，研究了兩種解調(diào)技術(shù)：一是相位解調(diào)技術(shù)中的馬赫一曾德?tīng)柛缮?MZI)解調(diào)技術(shù)，它將來(lái)自傳感光柵的包含應(yīng)變信息的波長(zhǎng)漂移信號(hào)變?yōu)橄嘁菩盘?hào)，借助處理器將相移的變化轉(zhuǎn)變?yōu)榇郎y(cè)應(yīng)變的大小。二是基于波長(zhǎng)檢測(cè)技術(shù)的邊沿濾波解調(diào)技術(shù)，將來(lái)自傳感光柵的包含應(yīng)變信息的波長(zhǎng)漂移，借助軟件系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榇?/p>

3、測(cè)應(yīng)變的大小或者是溫度的變化。 在MZI解調(diào)技術(shù)中，用步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制光纖臂長(zhǎng)差的變化，該傳感系統(tǒng)的分辨率為1.2pm；邊沿濾波傳感解調(diào)技術(shù)中，把傳感光柵和參考光柵相放于同一環(huán)境中，減小了溫度變化的影響，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性增加，還采用動(dòng)態(tài)零點(diǎn)的方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，減小了溫度變化的影響，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性增加，該系統(tǒng)的分辨率達(dá)到了0.8με，系統(tǒng)的靈敏度為260pm/με。并將該傳感解調(diào)系統(tǒng)用于武漢長(zhǎng)江二橋的動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量，實(shí)現(xiàn)了“多點(diǎn)”動(dòng)態(tài)