分布式光纖Bragg光柵傳感信號干涉解調(diào)技術(shù)的研究.pdf

1、光纖Bragg光柵(FBG)是近幾年發(fā)展最為迅速的光纖無源器件之一。由于FBG對特定波長的光具有反射作用，并且其反射中心波長隨著溫度、應(yīng)變等物理量的變化而變化，具有優(yōu)良的溫度和應(yīng)變響應(yīng)特性，所以它在傳感領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。FBG傳感器的主要優(yōu)點之一是便于構(gòu)成分布式傳感系統(tǒng)，而構(gòu)成分布式傳感系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一是復(fù)用技術(shù)，包括波分復(fù)用(WDM)、時分復(fù)用(TDM)、空分復(fù)用(SDM)及它們的組合復(fù)用技術(shù)。
　　FBG的復(fù)用技術(shù)可以

2、減少成本和傳感系統(tǒng)的體積。FBG分布式解調(diào)系統(tǒng)的檢測精度決定著整個系統(tǒng)的精度，所以解調(diào)系統(tǒng)是FBG分布式傳感系統(tǒng)的核心。
　　本文是以分布式FBG傳感解調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用為目的。主要研究了以下幾個方面的問題：
　　首先，在對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了深入分析的基礎(chǔ)上，介紹了當前FBG傳感技術(shù)的發(fā)展趨勢及其在實際應(yīng)用中需要解決的幾個主要問題。
　　其次，從理論上推導(dǎo)了FBG的溫度和應(yīng)變的傳感特性以及二者的交叉敏感度。并通過實驗

3、證明了FBG傳感器的中心波長與應(yīng)變有良好的線性關(guān)系。具體分析了FBG分布式解調(diào)的原理及常用的解調(diào)方法，介紹了分布式系統(tǒng)中常用的幾種復(fù)用方法，指出了分布式解調(diào)所面臨的一些問題。
　　再次，在上面分析的基礎(chǔ)上設(shè)計了一種基于非平衡M-Z干涉解調(diào)技術(shù)的FBG分布式傳感解調(diào)系統(tǒng)。通過對光路、電路等硬件部分的設(shè)計，利用DAQ2005數(shù)據(jù)采集卡采集數(shù)據(jù)，并用頻譜分析的思想通過Lab VIEW軟件進行編程，實現(xiàn)了3個通道同時解調(diào)。
　　最后