光纖布拉格光柵傳感技術(shù)的交叉敏感問題研究.pdf

1、光纖光柵是一種新型的光無源器件，由于其具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、抗腐蝕、抗電磁干擾能力強、復(fù)用能力強，便于構(gòu)成各種形式傳感網(wǎng)絡(luò)，進行大面積的多點測量等優(yōu)點，所以在傳感領(lǐng)域有著廣泛而良好的應(yīng)用前景。在光纖光柵傳感的實際應(yīng)用中，其交叉敏感問題是需要解決的一個關(guān)鍵問題。
　　本論文主要是對光纖布拉格光柵的交叉敏感機理進行理論分析和計算機模擬，同時分析傳統(tǒng)的交叉敏感解決方案并研究和設(shè)計優(yōu)化方案。主要研究內(nèi)容如下：
　　介紹了光纖光柵的

2、發(fā)展概況、光纖光柵的分類及制作方法和光纖光柵在傳感方面的應(yīng)用，闡述了本課題的研究意義。
　　分析了光纖光柵的基本理論，從耦合模理論出發(fā)，對光纖光柵傳感的基本原理和技術(shù)進行了系統(tǒng)的研究分析，主要內(nèi)容包括：光纖光柵的傳感機理；光纖光柵的溫度、應(yīng)變傳感原理；光纖光柵傳感中的解調(diào)技術(shù)和復(fù)用技術(shù)。
　　溫度和應(yīng)變的交叉敏感問題是光纖光柵本身固有問題，本文系統(tǒng)地研究了光纖布拉格光柵的交叉敏感形成原因，介紹了常用的解決交叉敏感的方案，分析

3、了各類方案的工作原理。引入了溫度－應(yīng)變交叉敏感度和二階溫度、應(yīng)變靈敏度等物理量。建立了帶有溫度-應(yīng)變交叉靈敏度的光纖布拉格光柵反射波長方程，對交叉敏感對光纖光柵傳感的影響進行了誤差分析，得到了在交叉敏感情況下的溫度和應(yīng)變的相對誤差曲線圖。結(jié)合相對誤差表達式和曲線圖分析討論了交叉敏感對測量帶來的影響。依據(jù)光纖光柵耦合模理論編寫仿真程序，利用計算機模擬各種外界環(huán)境和不同條件下光纖布拉格光柵傳感的反射譜的變化，進一步深入研究交叉敏感問題。