基于紅外CCD器件的光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究.pdf

1、光纖光柵是近年來發(fā)展最為迅速、應(yīng)用最為廣泛的光纖無源器件之一。由于它的許多獨特的優(yōu)點，在光纖通信、光纖傳感等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。以光纖光柵技術(shù)為基礎(chǔ)的光纖光柵傳感器已經(jīng)成為傳感器研究領(lǐng)域中的一大熱點。光纖光柵傳感器的解調(diào)技術(shù)是當(dāng)前光纖光柵傳感技術(shù)研究領(lǐng)域的重點和難點之一，如何設(shè)計出能同時滿足高分辨率、動態(tài)與靜態(tài)參量結(jié)合測量、多點復(fù)用檢測且成本不高的波長檢測方案己成為光纖光柵傳感系統(tǒng)研究的熱點，目前國內(nèi)不少部門和研究單位對其解調(diào)技術(shù)進

2、行了很多研究，但是大多數(shù)處于實驗室研究階段，離實用化、工程化和產(chǎn)品化的標(biāo)準(zhǔn)還有相當(dāng)距離。 本文首先對國內(nèi)外光纖光柵傳感技術(shù)的研究現(xiàn)狀進行了分析，指出了我國在該領(lǐng)域所存在的問題，討論了光纖光柵解調(diào)的基本原理，系統(tǒng)分析了光纖布喇格光柵對溫度、應(yīng)變以及壓力的傳感機理。分析了常用解調(diào)方法的工作機理、性能和特點，包括濾波法，干涉法，可調(diào)諧光源解調(diào)法，光柵色散法等。分別給出了其典型的實驗原理圖，并對各種解調(diào)技術(shù)的優(yōu)點和缺點進行了論述，指出了

3、信號解調(diào)過程中存在的技術(shù)難點，為解調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計提供了依據(jù)。 接著，本文設(shè)計了一種基于紅外CCD器件的光纖光柵解調(diào)方案，建立了一種新型的傳感解調(diào)實驗系統(tǒng)，著重介紹了系統(tǒng)中紅外CCD器件的驅(qū)動時序以及信號處理方法，并用VHDL語言和MAX+PLUS Ⅱ軟件進行了仿真測試，對相關(guān)時序進行了整合，設(shè)計了數(shù)據(jù)采集軟件，實時監(jiān)測數(shù)據(jù)。 組建完該傳感解調(diào)系統(tǒng)和開發(fā)完成數(shù)據(jù)采集軟件后，本文通過溫度傳感解調(diào)實驗進行了驗證，實驗表明，該傳感