光纖光柵的邊沿濾波解調(diào)技術(shù).pdf

1、光纖光柵傳感器以其優(yōu)異的抗電磁干擾、抗腐蝕、靈敏度高、體積小、質(zhì)量輕等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于大型復(fù)合材料和混凝土建筑物的結(jié)構(gòu)監(jiān)測、智能材料的性能監(jiān)測、以及電力、醫(yī)藥和化工等領(lǐng)域，是目前光纖傳感領(lǐng)域的一個研究熱點。光纖光柵傳感信號解調(diào)技術(shù)是光纖光柵傳感技術(shù)研究領(lǐng)域的重點和難點。 本文首先闡述了光纖光柵的發(fā)展?fàn)顩r、系統(tǒng)地介紹了光纖Bragg光柵((FBG)及其傳感原理、光纖光柵傳感器的特點及其應(yīng)用、光纖光柵的分類方法及應(yīng)用；詳細(xì)介紹了光

2、纖光柵器的傳感解調(diào)技術(shù)及其應(yīng)用的范圍；闡述了光纖光柵的寫入方法及制作技術(shù)。 在對國內(nèi)外光纖光柵傳感技術(shù)及其傳感信號解調(diào)技術(shù)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了深入分析的基礎(chǔ)上，研究了兩種解調(diào)技術(shù)：一是相位解調(diào)技術(shù)中的馬赫一曾德爾干涉(MZI)解調(diào)技術(shù)，它將來自傳感光柵的包含應(yīng)變信息的波長漂移信號變?yōu)橄嘁菩盘?，借助處理器將相移的變化轉(zhuǎn)變?yōu)榇郎y應(yīng)變的大小。二是基于波長檢測技術(shù)的邊沿濾波解調(diào)技術(shù)，將來自傳感光柵的包含應(yīng)變信息的波長漂移，借助軟件系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榇?/p>

3、測應(yīng)變的大小或者是溫度的變化。 在MZI解調(diào)技術(shù)中，用步進(jìn)電機(jī)來控制光纖臂長差的變化，該傳感系統(tǒng)的分辨率為1.2pm；邊沿濾波傳感解調(diào)技術(shù)中，把傳感光柵和參考光柵相放于同一環(huán)境中，減小了溫度變化的影響，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性增加，還采用動態(tài)零點的方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，減小了溫度變化的影響，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性增加，該系統(tǒng)的分辨率達(dá)到了0.8με，系統(tǒng)的靈敏度為260pm/με。并將該傳感解調(diào)系統(tǒng)用于武漢長江二橋的動態(tài)應(yīng)變測量，實現(xiàn)了“多點”動態(tài)