基于啁啾調(diào)制信號(hào)的光纖布拉格光柵傳感系統(tǒng).pdf

1、光纖布拉格光柵具有諸多優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用非常廣泛，在傳感方面亦具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。多點(diǎn)測(cè)量的光纖傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是當(dāng)今研究的熱點(diǎn)，但是仍然存在諸多缺點(diǎn)，如低復(fù)用率、高成本等。為了解決上述的問題，本文根據(jù)對(duì)現(xiàn)有光纖傳感網(wǎng)絡(luò)中復(fù)用和解調(diào)技術(shù)的分析，設(shè)計(jì)一套低成本、高復(fù)用能力、高精度的光纖布拉格光柵傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，期望能夠促進(jìn)光纖布拉格光柵傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)用化發(fā)展。
　　在光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)的基本理論部分中，文中介紹了光纖布拉格光柵的傳感機(jī)理和幾種常見的

2、復(fù)用技術(shù)和解調(diào)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。在基于碼分多址技術(shù)的光纖布拉格光柵傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，本文提出了一種利用啁啾信號(hào)對(duì)光源進(jìn)行調(diào)制的方法。該方法繼承了原網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中高復(fù)用率和高信噪比的優(yōu)點(diǎn)，并解決了相鄰光纖布拉格光柵之間的時(shí)間延遲至少多余一個(gè)切譜時(shí)間的問題。
　　在系統(tǒng)整體方案的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)中，首先文中對(duì)相關(guān)檢測(cè)方法進(jìn)行了介紹，并利用Mulitisim軟件對(duì)基于啁啾調(diào)制信號(hào)的光纖布拉格光柵傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，以驗(yàn)證該方法在系統(tǒng)尋址和解調(diào)

3、過程中的可靠性與有效性；然后對(duì)光纖布拉格光柵傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試；最后對(duì)數(shù)據(jù)采集和處理部分的軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)和編程。在此基礎(chǔ)上，文中得到了一套完整的基于啁啾調(diào)制信號(hào)的光纖布拉格光柵傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
　　為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)系統(tǒng)的性能，文中設(shè)計(jì)了一個(gè)對(duì)應(yīng)力進(jìn)行測(cè)量的實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的測(cè)量結(jié)果可知，本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地測(cè)量出被測(cè)對(duì)象所受的應(yīng)力大小，且系統(tǒng)的精度可以達(dá)到3.5 pm。為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的測(cè)量精度，文中對(duì)整個(gè)