基于虛擬儀器的光纖傳感數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng).pdf

1、利用光纖光敏特性制作的光纖光柵是目前最有發(fā)展前途的光纖無源器件之一,在光纖傳感、光纖通信等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景.虛擬儀器是按照儀器需要組織起來基于計算機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),具有無縫集成、性能高、擴展性好等特點.本文基于虛擬儀器技術(shù)構(gòu)建一個光纖傳感數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng).該系統(tǒng)以可調(diào)諧激光器作為光源、光纖Bragg光柵作為調(diào)制單元、虛擬儀器作為數(shù)據(jù)采集單元實現(xiàn)了對光纖Bragg光柵反射譜的采集.分別利用恒溫箱和懸臂梁完成了系統(tǒng)溫度靈敏度和應(yīng)變靈

2、敏度的實驗標(biāo)定.分別采用中心波長法、功率加權(quán)法和線性擬合法對多光柵傳感實驗采集到的數(shù)據(jù)進行分析處理. 本文完成的主要工作: 1.基于耦合模式理論推導(dǎo)出均勻周期光纖Bragg光柵的濾波特性；根據(jù)光柵方程分別建立光纖Bragg光柵應(yīng)變和溫度傳感的理論模型,并且驗證了一種應(yīng)變和溫度同時傳感的解調(diào)方法. 2.闡述了采用虛擬儀器技術(shù)進行數(shù)據(jù)采集的原理和方法；完成了NI公司數(shù)據(jù)采集設(shè)備的噪聲電壓測試和波形同步循環(huán)測試；通過G

3、PIB總線實現(xiàn)了對可調(diào)諧激光器的控制. 3.采用可調(diào)諧激光器技術(shù)構(gòu)建一個光纖Bragg光柵傳感解調(diào)系統(tǒng),實現(xiàn)了對光纖Bragg光柵反射譜的采集；分別利用恒溫箱和懸臂梁完成了對光纖Bragg光柵溫度靈敏度和應(yīng)變靈敏度的實驗標(biāo)定；提出了采用可調(diào)諧光濾波器技術(shù)構(gòu)建光纖Bragg光柵傳感解調(diào)系統(tǒng)的方法. 4.分別采用中心波長法、功率加權(quán)法和線性擬合法對多光柵實驗采集到的數(shù)據(jù)進行分析處理.功率加權(quán)法和線性擬合法的解調(diào)效果明顯優(yōu)于中