光纖Bragg光柵傳感技術的研究.pdf

1、本課題來源于教育部博士點專項科研基金項目(20030056017)，主要的研究目的是對光纖光柵傳感器在傳感領域的應用進行探討和基礎性研究。 光纖光柵傳感器是光纖傳感器的一個重要分支，日益受到人們關注。本文從解調(diào)系統(tǒng)的角度進行了光纖Bragg光柵傳感器在應變參數(shù)傳感領域的研究，設計了基于非平衡掃描Michelson光纖干涉技術的解調(diào)方案，在此基礎上完成了整個解調(diào)系統(tǒng)的搭建和調(diào)試，并利用該系統(tǒng)進行了光纖Bragg光柵的應變特性實驗。

2、 1.利用耦合模理論研究了光波在光纖光柵中的傳播規(guī)律，并依據(jù)耦合模理論研究了均勻周期光纖Bragg光柵的傳輸響應特性，對光纖光柵的反射譜進行了數(shù)值模擬，同時分析了光纖光柵的折射率調(diào)制深度δneff和光柵長度L與光纖光柵特性之間的關系。研究了光纖Bragg光柵的應變和溫度傳感模型，并通過對光纖的彈光效應、光纖周期的伸縮、熱光效應、熱膨脹效應的分析得出了光纖光柵的應變靈敏度、溫度靈敏度和壓力靈敏度。 2.系統(tǒng)的研究了光纖光柵

3、的解調(diào)理論，建立了基于Michelson光纖干涉理論的解調(diào)系統(tǒng)模型，并對整個解調(diào)系統(tǒng)進行了細化，具體介紹了方案中每個組成裝置的選擇依據(jù)和設計思想。 3.完成了光纖光柵解調(diào)信號處理系統(tǒng)的設計和調(diào)試，實現(xiàn)了光電轉換、噪聲濾波、RS鑒相等功能，并設計了以89C51單片機為核心的相位測量系統(tǒng)，它可以實時的實現(xiàn)周期方波信號和相位脈寬信號之間的相位值顯示，測量系統(tǒng)的分辯力達到0.036°。 4.構建了基于Michelson干涉解調(diào)理