基于寬帶光源的分布式光纖傳感器對動態(tài)信號的檢測.pdf

1、分布式光纖傳感器由于具有結(jié)構(gòu)輕巧、價廉質(zhì)優(yōu)、抗電磁、耐腐蝕、便于遠程測量、傳輸容量大等優(yōu)點，得到了廣泛的關(guān)注和研究，并在各個領(lǐng)域的傳感監(jiān)測上取得了一定成就。其中基于干涉儀的分布式光纖傳感器檢測時以光波波長為度量單位，對外界參量極其敏感，靈敏度高，尤其是白光干涉型傳感器，還可以為傳感器的絕對位置測量提供有利的解決方案，這是其他基于干涉儀的分布式光纖傳感器所無法實現(xiàn)的。但隨著傳感技術(shù)日新月異，人們對可探測信號的需求已從靜態(tài)、半動態(tài)逐漸擴展到

2、動態(tài)、快速變化等方面，如化學(xué)反應(yīng)、分子轉(zhuǎn)換等其他瞬態(tài)現(xiàn)象，所以快速實時信號檢測是一個極大的挑戰(zhàn)。另外，白光干涉技術(shù)傳感方案雖優(yōu)化了很多，如發(fā)展了高性能、高速率的機械掃描技術(shù)以及電子掃描技術(shù)等，但是很難從根本上解決掃描速率和分辨率相互制約的難題，所以探索一種動態(tài)信號檢測的干涉?zhèn)鞲衅魇鞘钟幸饬x的。
　　首先根據(jù)干涉型傳感理論，本文搭建了基于邁克爾遜干涉儀的干涉儀實驗光路，實現(xiàn)了基于寬帶ASE光源的白光干涉儀和基于單波長激光器的常見的

3、干涉儀。但是，它的性能嚴重受限于機械掃描部件，不僅掃描速度慢，而且穩(wěn)定性差。
　　旨在改善干涉型傳感對動態(tài)信號檢測存在的速率和穩(wěn)定性的問題，本文提出了一種利用色散的掃描方法，使時域展寬的啁啾信號和原信號進行干涉，用一段光纖的色散取代傳統(tǒng)的機械掃描裝置，大大簡化了系統(tǒng)，更重要的是，這樣便可以實現(xiàn)超快速度、實時地對傳感器進行測量。另外，根據(jù)色散掃描時可以解調(diào)出波長的信號，可將其利用到波分復(fù)用系統(tǒng)，很好的實現(xiàn)了分布式傳感對信號的檢測，提