低相干干涉中傳輸噪聲的消除與光纖干涉儀閉環(huán)工作點控制.pdf

1、干涉型光纖傳感技術(shù)根據(jù)所用光源不一樣，可分為低相干干涉?zhèn)鞲屑夹g(shù)和高相干干涉?zhèn)鞲屑夹g(shù)兩種。其中基于低相干干涉技術(shù)的光纖傳感器，通常采用成本相對低廉的寬譜光源，能實現(xiàn)絕對值測量，在分布式光纖傳感系統(tǒng)中有良好的應用前景;而基于高相干干涉技術(shù)的光纖傳感器，采用窄線寬激光器作為系統(tǒng)光源，其具有靈敏度高、動態(tài)范圍大等優(yōu)點，在光纖水聽器、光纖陀螺等領(lǐng)域具有良好的應用前景。
　　 對于低相干干涉技術(shù)的研究，本文重點關(guān)注的是光纖傳輸通道上噪聲的消

2、除。由于在遠距離管道的安全檢測和光纖周界安防等領(lǐng)域，信號傳輸通道光纖常常很長，光纖對于外界的變化非常敏感，外界的微小振動或者溫度變化等環(huán)境噪聲會施加在這段光纖上，常見的低相干分布式光纖傳感系統(tǒng)，在物理上無法區(qū)分傳輸通道和傳感通道，沿途傳輸過程累積的噪聲會劣化光纖干涉儀的性能。為了優(yōu)化光纖干涉儀的性能，本文設(shè)計了一種基于波長分光的低相干光纖干涉儀，在待分離的傳感通道兩端分別插入兩個中心波長不同的光纖布拉格光柵，實現(xiàn)傳輸通道和傳感通道的分離

3、，傳輸通道上累積的噪聲對上述兩個波長而言為共模噪聲，經(jīng)過分光解調(diào)系統(tǒng)后實現(xiàn)傳輸噪聲的消除，提高了系統(tǒng)的信噪比。當實驗用的延時光纖的長度為2000m，傳輸光纖的長度為100m，傳感光纖的長度為10m的時候，模擬噪聲信號幅度被抑制了40dB。
　　 對于高相干干涉技術(shù)的研究，本文重點關(guān)注的是光纖干涉儀最佳工作點鎖定問題。由于光纖干涉儀會受到溫度、壓力、機械抖動等因素的影響，干涉儀會出現(xiàn)靈敏度偏移和相位衰落等現(xiàn)象，從而使干涉儀的相位工