光纖光柵復(fù)用無線傳感及解調(diào)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目前，基于光纖光柵的復(fù)用傳感特性實(shí)現(xiàn)的準(zhǔn)分布式傳感系統(tǒng)以低成本、高靈敏度的優(yōu)勢已在大型建筑、橋梁和油井等特殊場合的安全監(jiān)測方面得到廣泛的應(yīng)用。然而已研究和應(yīng)用的傳感系統(tǒng)都是采用一種復(fù)用技術(shù)或是采用波分復(fù)用技術(shù)與空分復(fù)用技術(shù)相結(jié)合。這些復(fù)用傳感系統(tǒng)的特性限制了光纖光柵復(fù)用的數(shù)目，而要有效的提高光纖光柵復(fù)用的能力，必須將時分復(fù)用技術(shù)與其它復(fù)用技術(shù)相結(jié)合。同時，由于目前實(shí)現(xiàn)的復(fù)用傳感系統(tǒng)的信號傳輸都是采用光纖將傳感信號傳輸至終端，因此給施工造

2、成了不便，也提高了成本。另外，光纖光柵傳感系統(tǒng)實(shí)用化的關(guān)鍵在于其傳感信號的解調(diào)。 本文以光纖光柵傳感器為主要研究對象，分別針對其時分復(fù)用傳感特性和傳感信號的解調(diào)進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)研究。主要內(nèi)容包括： 對光纖微分干涉儀的相位壓縮原理進(jìn)行了理論推導(dǎo)，并對其微分效應(yīng)進(jìn)行了分析，給出了限定條件。組建了系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)，對實(shí)驗(yàn)規(guī)律和實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了總結(jié)。 首次將基于相位壓縮原理的光纖微分干涉儀用于實(shí)現(xiàn)對光

3、纖光柵傳感信號的解調(diào)。對其工作原理進(jìn)行了公式推導(dǎo)，給出了限定條件。然后組建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。通過采用可調(diào)諧激光器在光纖微分干涉儀的線性工作范圍內(nèi)進(jìn)行波長掃描，確定了輸出信號隨波長的變化規(guī)律，從而驗(yàn)證了光纖微分干涉儀實(shí)現(xiàn)光纖光柵傳感信號解調(diào)的可行性。 首次采用高性能的可調(diào)諧激光器，并將時分復(fù)用技術(shù)與波分復(fù)用技術(shù)相結(jié)合，組建了光纖光柵復(fù)用傳感系統(tǒng)，對系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了理論推導(dǎo)，然后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。 首次采用無線收發(fā)技術(shù)