基于寬譜光源問訊的組合式光纖傳感器.pdf

1、隨著國民經(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)前研究的熱點之一，具有重大的理論意義和工程使用價值。 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)簡單、安裝方便等特點，特別適用于形變的測量。但隨著傳感環(huán)境的不同，單一種類的光纖傳感器在實際應(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現(xiàn)多功能傳感具有現(xiàn)實意義。本文圍繞著組合可以由寬譜光源問訊的光纖傳

2、感器展開了研究。 首先本文回顧了兩種基于寬譜光源問訊的光纖傳感器：光纖光柵(FBG)和基于寬譜光源問訊的光纖干涉儀?；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和具有長程監(jiān)測能力的基于寬譜光源問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。基于耦合模理論以及低相干理論給出了兩種組合復(fù)

3、用方式的理論分析；以及相應(yīng)的實驗測試，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。對應(yīng)于此傳感結(jié)構(gòu)，同時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)變傳感器的可以對溫度有最小串?dāng)_的特點，同時克服了腔長對Fizeau復(fù)用能力的限制，提高了潛在復(fù)用度；第二種