光纖光柵傳感技術(shù)的理論分析與實驗探討.pdf

1、光纖光柵的技術(shù)是繼摻鉺光纖放大器之后光纖通信史上又一重要的里程碑。當激光通過摻雜光纖時，光纖的折射率隨著光強的空間分布發(fā)生相應(yīng)的變化，變化的大小與光強成線性關(guān)系在光纖上形成柵區(qū)保存下來。柵區(qū)實質(zhì)是一個窄帶的濾波器，能夠?qū)崿F(xiàn)對進行波長的選擇。 光柵傳感技術(shù)是基于此光柵特性而誕生的一種新興的傳感測控方法，光柵傳感器是對外部物理量進行感應(yīng)的主要硬件。光柵傳感器具有電磁免疫、高抗腐蝕性、高靈敏性以及良好穩(wěn)定性等優(yōu)勢。光柵的靈活多樣的封裝

2、可以使之應(yīng)用于各種工程參數(shù)性能的測試和監(jiān)控，有著廣泛的市場應(yīng)用前景。 本文的主要研究方法是理論與實驗相結(jié)合。主要目的是基于探討光柵在稱重系統(tǒng)中的應(yīng)用來展開對光柵傳感系統(tǒng)的理解和進行稱重系統(tǒng)實驗平臺的設(shè)計。目前通過分析與實驗已完成了以下工作： (1) 簡單地介紹了光柵的制作工藝和設(shè)計理論，從耦合模理論出發(fā)詳細地分析了光纖光柵的波導(dǎo)性能。 (2) 把光柵傳感器與傳統(tǒng)的電學(xué)傳感器進行了比較分析，兩者在測量數(shù)據(jù)線性和重現(xiàn)

3、性上表現(xiàn)相近，說明光柵傳感器可以用于電學(xué)傳感器領(lǐng)域。 (3) 分析了光柵的傳感特性，從工程應(yīng)用角度出發(fā)，設(shè)計實驗消除了外部溫度變化對光柵性能的影響。 (4) 利用單片機完成了對波長解調(diào)儀的信號的解析，以便把處理結(jié)果用大型液晶屏幕顯示。 (5) 從理論上分析解調(diào)儀性能和形成了具體的有一定可操作性的設(shè)計方案，為獨立設(shè)計出靜態(tài)波長解調(diào)儀作好理論上積累。 (6) 利用材料力學(xué)和彈性力學(xué)設(shè)計出了用于外部物理效果傳感