分布式的光纖光柵反射信號的解調(diào)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-大熱點。光纖光柵的出現(xiàn)，使許多復(fù)雜的全光纖通信網(wǎng)絡(luò)和傳感網(wǎng)絡(luò)成為可能，極大地拓寬了光纖技術(shù)的應(yīng)用范圍，并由此產(chǎn)生了許多重要的應(yīng)用。目前，已報道的光纖光柵傳感器可以檢測的光纖光柵傳感器系統(tǒng)已經(jīng)實際應(yīng)物理量有：溫度、應(yīng)變、壓力、位移、壓強、扭角、扭

2、矩(扭應(yīng)力)、加速度、電流、電壓、磁場、頻率、濃度、熱膨脹系數(shù)、振動等，其中一部分用。光纖光柵作為傳感器的突出優(yōu)點是可復(fù)用性，采用多個光纖光柵，可以構(gòu)成分布式傳感網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)多點檢測，這在智能和靈巧結(jié)構(gòu)中有著重要的應(yīng)用。 本論文主要以布喇格光纖光柵為研究對象，對其傳感和解調(diào)技術(shù)進行了理論和實驗的研究。主要內(nèi)容有： 1.對光纖光柵的相關(guān)理論進行了系統(tǒng)的研究，主要內(nèi)容包括：光纖光柵的耦合模理論；光波在光纖Bragg光柵的傳輸特

3、性；光纖Bragg光柵的物理特性和傳感原理。并介紹了光纖傳感技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)展的狀況及應(yīng)用。 2.對目前國內(nèi)外常用的FBG波長解調(diào)方法及其復(fù)用網(wǎng)絡(luò)波長解調(diào)技術(shù)進行了歸納和分析。 3.設(shè)計了一種的分布式多通道FBG傳感網(wǎng)絡(luò)波長解調(diào)系統(tǒng)，以光纖F-P腔調(diào)諧濾波為基礎(chǔ)，將空域中波分復(fù)用問題轉(zhuǎn)換到時域中解復(fù)用，最終解調(diào)分布式光纖光柵反射的波長位移，對其光路和電路硬件系統(tǒng)進行了具體的設(shè)計。 4 提出一種新穎的解調(diào)被測信號變化