基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制.pdf

1、光纖傳感器是70年代以來隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的，經(jīng)過二十余年的發(fā)展已經(jīng)有了長足的進(jìn)展，各種新型光纖傳感器不斷的出現(xiàn)。光纖光柵傳感器(FiberBraggGratingSensor)作為光纖傳感器的一種新產(chǎn)品，近來得到了越來越廣的應(yīng)用，是目前光纖光柵在傳感領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。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(diǎn)和難點(diǎn)之一，目前國內(nèi)不少部門和研究單位對(duì)其解調(diào)技術(shù)進(jìn)行了很多研究，但是大多數(shù)處于實(shí)驗(yàn)室研究階段

2、，離實(shí)用化工程化，產(chǎn)品化的標(biāo)準(zhǔn)還有相當(dāng)距離。 本文對(duì)光纖光柵傳感器的基本理論及其解調(diào)技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，主要內(nèi)容包括：光柵的傳感機(jī)理分析；對(duì)比分析了光纖光柵的常用解調(diào)方法，重點(diǎn)介紹了可調(diào)諧F-P濾波法解調(diào)原理；基于單片機(jī)系統(tǒng)解調(diào)器的硬件和軟件設(shè)計(jì)。 首先對(duì)光纖光柵傳感器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行了回顧和展望。簡單介紹了光柵的一般運(yùn)用。系統(tǒng)分析了光纖Bragg光柵對(duì)溫度、應(yīng)變(壓力)的傳感機(jī)理。 光纖光柵的解調(diào)技術(shù)

3、是光纖光柵傳感器的關(guān)鍵技術(shù)，本文討論了光纖光柵的波長解調(diào)方法，包括匹配光柵法、可調(diào)諧F-P腔法、非平衡Mach-Zehnder干涉儀法和可調(diào)諧光源法等，詳細(xì)分析了可調(diào)諧F-P濾波器的特性和解調(diào)原理提出了一種基于單片機(jī)系統(tǒng)的解調(diào)光纖光柵波長的可調(diào)諧法布里-珀羅腔解調(diào)方案。 單片機(jī)是專門為控制和智能儀器設(shè)計(jì)的一種集成度很高的微型計(jì)算機(jī)，其控制功能強(qiáng)，有優(yōu)異的性能/價(jià)格比和很高的可靠性。同時(shí)單片機(jī)有豐富的條件分支轉(zhuǎn)移指令、I/O口的邏