光纖光柵陣列傳感及其解調(diào)制技術(shù)的研究.pdf

1、光纖光柵是近年來發(fā)展最為迅速、應(yīng)用最為廣泛的光纖無源器件之一。由于它的許多獨特的優(yōu)點，在光纖通信、光纖傳感等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。以光纖光柵技術(shù)為基礎(chǔ)的光纖光柵傳感器已經(jīng)成為傳感器研究領(lǐng)域中的一大熱點。光纖光柵作為傳感器的突出優(yōu)點是可復(fù)用性，采用多個光纖光柵，可以構(gòu)成分布式傳感網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)多點檢測，這在智能和靈巧結(jié)構(gòu)中有著重要的應(yīng)用。本文的主要研究內(nèi)容如下： 1對光纖光柵的相關(guān)理論進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，主要內(nèi)容包括：光纖光柵的耦合模

2、理論；光波在光纖Bragg光柵的傳輸特性；光纖Bragg光柵的物理特性和傳感原理。并介紹了光纖傳感技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)展的狀況及應(yīng)用。 2對目前國內(nèi)外已經(jīng)研究過的濾波解調(diào)制方法進(jìn)行了簡單的歸納和分析，并對匹配光柵濾波解調(diào)制技術(shù)進(jìn)了系統(tǒng)的理論分析和實驗研究，實驗獲得的此濾波解調(diào)制技術(shù)的波長分辨率為2.33pm。 3在已報道的光纖光柵復(fù)用傳感系統(tǒng)文獻(xiàn)[21～24，30～39，42，44]中，首次設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于可調(diào)諧光纖激光器

3、的光纖Bragg光柵波分和時分復(fù)用陣列傳感系統(tǒng)，該傳感系統(tǒng)具有經(jīng)濟(jì)實用性，信噪比高，可復(fù)用數(shù)目大等特點，對于多點檢測的傳感網(wǎng)絡(luò)具有較大的實用價值。具體的研究內(nèi)容如下： (1)設(shè)計了基于可調(diào)諧光纖光柵的光纖激光器，可調(diào)諧波長范圍為10nm，并分析了其工作原理。 (2)利用單片機(jī)和光強(qiáng)度調(diào)制器將連續(xù)激光調(diào)制成時分復(fù)用所需要的脈沖光，與普遍使用的寬帶光源相比，其光源的峰值功率很強(qiáng)，經(jīng)傳感網(wǎng)絡(luò)后信噪比很高。 (3)采用匹