基于寬譜光源問(wèn)訊的組合式光纖傳感器.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大量基礎(chǔ)設(shè)施和重大工程得以新建、改造或重建，智能結(jié)構(gòu)成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一，具有重大的理論意義和工程使用價(jià)值。 光纖傳感技術(shù)作為智能結(jié)構(gòu)的一部分，由于具有抗電磁干擾、靈敏度高、小尺度、與結(jié)構(gòu)兼容和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便等特點(diǎn)，特別適用于形變的測(cè)量。但隨著傳感環(huán)境的不同，單一種類的光纖傳感器在實(shí)際應(yīng)用中的傳感能力有限，因此復(fù)用不同類型的傳感器以實(shí)現(xiàn)多功能傳感具有現(xiàn)實(shí)意義。本文圍繞著組合可以由寬譜光源問(wèn)訊的光纖傳

2、感器展開(kāi)了研究。 首先本文回顧了兩種基于寬譜光源問(wèn)訊的光纖傳感器：光纖光柵(FBG)和基于寬譜光源問(wèn)訊的光纖干涉儀?；仡櫫薋BG的耦合模理論以及基于寬譜光源問(wèn)訊的光纖干涉儀的低相干理論以及兩種傳感器的解調(diào)復(fù)用方式。討論了不同的解調(diào)方式的利弊。 其次本文研究了FBG和具有長(zhǎng)程監(jiān)測(cè)能力的基于寬譜光源問(wèn)訊的光纖干涉儀的復(fù)用。提出兩種新穎的組合復(fù)用方式：集成傳感單元式和平行拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)式?；隈詈夏＠碚撘约暗拖喔衫碚摻o出了兩種組合復(fù)

3、用方式的理論分析；以及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，結(jié)果證明了這兩種方案的可行性。 接著本文提出了一種嶄新的基于寬譜光源問(wèn)訊的復(fù)合腔光纖傳感結(jié)構(gòu)；此結(jié)構(gòu)由光纖腔和空氣腔組合構(gòu)成。對(duì)應(yīng)于此傳感結(jié)構(gòu)，同時(shí)給出了新穎的基于雙FFT峰解調(diào)方案。復(fù)合腔傳感結(jié)構(gòu)可以有兩種不同的應(yīng)用方法；第一種可以作為改進(jìn)的Fizeau應(yīng)變傳感器，其保持Fizeau應(yīng)變傳感器的可以對(duì)溫度有最小串?dāng)_的特點(diǎn)，同時(shí)克服了腔長(zhǎng)對(duì)Fizeau復(fù)用能力的限制，提高了潛在復(fù)用度；第二種