可調(diào)諧DFB激光器動(dòng)態(tài)掃描的FBG解調(diào)系統(tǒng)研究.pdf

1、光纖布拉格光柵（FBG）傳感器以其獨(dú)有的波長(zhǎng)編碼和易構(gòu)成準(zhǔn)分布式傳感網(wǎng)絡(luò)的特性，受到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。但現(xiàn)有的FBG傳感解調(diào)方法大部分是將波長(zhǎng)轉(zhuǎn)化為強(qiáng)度、相位等其它物理量來(lái)測(cè)量，受傳輸損耗和光功率波動(dòng)等因素影響嚴(yán)重，而直接波長(zhǎng)解調(diào)的系統(tǒng)則較少，還存在集成度不高、價(jià)格昂貴等問(wèn)題，阻礙了FBG在實(shí)際工程中的應(yīng)用。因此，本文建立了一套FBG直接波長(zhǎng)解調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有便于集成、成本低、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。
　　首先，

2、本論文基于 FBG傳感器的基本工作原理，利用分布式反饋（DFB）激光器的波長(zhǎng)調(diào)諧特性與固定Fabry-Perot標(biāo)準(zhǔn)具的波長(zhǎng)選擇特性，設(shè)計(jì)了一種基于可調(diào)諧DFB激光器動(dòng)態(tài)掃描的FBG波長(zhǎng)解調(diào)系統(tǒng)方案，并從理論上說(shuō)明了該方案的原理以及可行性。然后，在理論研究的基礎(chǔ)上，搭建了基于可調(diào)諧DFB激光器動(dòng)態(tài)掃描的FBG波長(zhǎng)解調(diào)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，重點(diǎn)研究了可調(diào)諧DFB激光器的波長(zhǎng)掃描特性與固定Fabry-Perot標(biāo)準(zhǔn)具的特定波長(zhǎng)透射特性，研究發(fā)現(xiàn)：

3、由于 DFB激光器并非是理想地線性波長(zhǎng)掃描，導(dǎo)致輸出峰值間隔不等的Fabry-Perot標(biāo)準(zhǔn)具透射譜，而利用二次多項(xiàng)式擬合波長(zhǎng)與掃描時(shí)間點(diǎn)的擬合度達(dá)到0.999以上。同時(shí)，針對(duì)FBG與Fabry-Perot標(biāo)準(zhǔn)具的光譜特點(diǎn)，研究了現(xiàn)有的尋峰算法，提出先直接尋峰后高斯擬合的方法來(lái)處理 FBG與 Fabry-Perot標(biāo)準(zhǔn)具的時(shí)域信號(hào)，結(jié)合二項(xiàng)式擬合算法，建立了該系統(tǒng)的完整解調(diào)算法；并采用C語(yǔ)言和 LabVIEW聯(lián)合編程的方式，編寫(xiě)出該系統(tǒng)