高精度光纖光柵溫度-應(yīng)變傳感系統(tǒng)研究.pdf

1、光纖光柵傳感是20世紀(jì)70年代以來(lái)新興的一項(xiàng)傳感技術(shù)，目前已廣泛應(yīng)用于建筑業(yè)、電力工業(yè)、航天業(yè)、科研等民用和軍用領(lǐng)域。光纖光柵是通過(guò)其反射波長(zhǎng)的變化反映外界物理量的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)傳感的，因此波長(zhǎng)檢測(cè)精度是光纖光柵傳感系統(tǒng)的一個(gè)重要指標(biāo)。本論文重點(diǎn)研究了光纖光柵波長(zhǎng)的高精度解調(diào)技術(shù)，分析了影響傳感系統(tǒng)波長(zhǎng)解調(diào)精度的主要因素，給出了提高解調(diào)精度的方法。
　　 首先，本文研究了光纖光柵的耦合模理論，并對(duì)光纖光柵的溫度特性、應(yīng)變特性和溫度-

2、應(yīng)變交叉敏感特性進(jìn)行了理論分析；比較了幾種常用的波長(zhǎng)解調(diào)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于可調(diào)諧法布里-珀羅（F-P）濾波器的四通道光纖光柵波長(zhǎng)解調(diào)系統(tǒng)。其次，本文對(duì)F-P濾波器腔長(zhǎng)漂移及掃描電壓的非線性對(duì)波長(zhǎng)解調(diào)精度的影響進(jìn)行了研究，采用參考光柵及F-P標(biāo)準(zhǔn)具實(shí)現(xiàn)了對(duì)波長(zhǎng)的標(biāo)定；并從實(shí)際工程中光纖色散和光纜長(zhǎng)度的角度，研究了傳輸時(shí)延對(duì)波長(zhǎng)解調(diào)精度的影響，經(jīng)過(guò)數(shù)值模擬給出了傳輸時(shí)延的影響程度。然后，分析了有限沖擊響應(yīng)(FIR)和無(wú)限沖