實(shí)用化光纖光柵傳感器和微結(jié)構(gòu)光纖光柵傳感器的研究.pdf

1、本論文是在國家科技部973計(jì)劃項(xiàng)目和天津市科委重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目等課題的支持下完成的。本論文的研究重點(diǎn)為：用于分布式光纖光柵傳感解調(diào)系統(tǒng)中的可實(shí)用化的溫度和應(yīng)變傳感器、基于FP解調(diào)的傳感解調(diào)系統(tǒng)的研制、微結(jié)構(gòu)光纖光柵和微結(jié)構(gòu)光纖光柵傳感的研究。本論文的主要研究內(nèi)容包括： 1、總結(jié)了分布式光纖傳感技術(shù)和準(zhǔn)分布式光纖光柵傳感技術(shù)的研究進(jìn)展以及分布式傳感的優(yōu)越性并介紹了光纖光柵傳感原理。對(duì)光纖光柵的分類進(jìn)行了詳細(xì)的論述，介紹了微結(jié)構(gòu)光纖的理

2、論分析方法。 2、系統(tǒng)介紹了光纖光柵的理論分析方法，并利用這些方法中的耦合模理論、傳輸矩陣法和傅立葉變換法對(duì)布拉格光柵、長周期光柵、啁啾光柵的光譜特性進(jìn)行了分析并詳細(xì)介紹了光纖光柵傳感的復(fù)用技術(shù)和解調(diào)技術(shù)。 3、設(shè)計(jì)制作了實(shí)用化的光纖光柵溫度傳感器和應(yīng)變傳感器。對(duì)溫度、應(yīng)變傳感器的傳感原理和封裝結(jié)構(gòu)分別做了詳細(xì)介紹。采用自動(dòng)控溫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)測試傳感器，提高了測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。應(yīng)用差分等數(shù)據(jù)處理方法對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行

3、分析，測試數(shù)據(jù)表明我們研制的溫度、應(yīng)變傳感器重復(fù)性良好，線性擬和度高，達(dá)到了實(shí)際應(yīng)用的要求。 4、應(yīng)用FP解調(diào)技術(shù)研制了光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以光纖光柵作為傳感基元，采用了波分復(fù)用(WDM)、空分復(fù)用(SDM)相結(jié)合的技術(shù)，給出了系統(tǒng)的指標(biāo)，并用于溫度場和應(yīng)變場的測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)具有很高的測量精度和實(shí)際應(yīng)用潛力。 5、進(jìn)行了微結(jié)構(gòu)光纖與普通單模光纖的熔接現(xiàn)象和熔接損耗的研究與分析，給出了一組相對(duì)理想的熔接