基于DSP的FBG波長解調(diào)儀的研制.pdf

1、光纖傳感技術(shù)是20世紀70年代伴隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一種新型傳感技術(shù)。光纖光棚制作方法的成熟使得光纖布拉格光柵(Fiber Bragg Grating．FBG)傳感廣泛應用于工程技術(shù)領(lǐng)域中對溫度和應變的高精度測量。波長解調(diào)技術(shù)是FBG傳感器在工程技術(shù)領(lǐng)域應用的關(guān)鍵技術(shù)，也是FBG傳感技術(shù)實用化的重點利難點之一，因此設(shè)計實剛化的波長解凋系統(tǒng)具有重要的意義。 本文系統(tǒng)闡述了FBG的傳感原理，對國內(nèi)外FBG波長解調(diào)技

2、術(shù)的現(xiàn)狀進行了深入的分析，在此基礎(chǔ)上提出并實現(xiàn)了一種基于可調(diào)諧法珀(Fabiy-Perot，F(xiàn)-P)濾波器的FBG波K解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案。由于可調(diào)諧F-P濾波器輸入輸出特性典有非線性，且隨時間、溫度發(fā)生變化，因而系統(tǒng)中加入透射型、熱穩(wěn)定標準具和參考光柵對其進行實時標定。在一個掃描周期中，標準具透射等間隔的波峰，通過測量每個掃描周期標準具的輸出波峰，即可對可調(diào)諧F-P濾波器進行標定。 系統(tǒng)使用DSP作為主控處理器，輸出掃描驅(qū)動信號作

3、用于可調(diào)諧F-P濾波器，對其輸出光信號的波長進行選通，并對傳感通道和標準具通道的反射波峰進行采樣。對采到的原始信號進行巴特沃思數(shù)字濾波，并采用質(zhì)心法查詢反射波峰的布拉格波長，以提高波長檢測精度。最后通過USB2.0高速串行口將處理結(jié)果傳送給PC機，由PC機進行進一步處理，并顯示傳感光柵、標準具和可調(diào)諧F-P濾波器掃描控制信號的曲線。 文章首先從理論上分析論證了該解調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)方案，設(shè)計了相應的光學回路，擬定了系統(tǒng)的性能指標。然后