基于光頻域反射的大容量光纖光柵解調(diào)技術(shù)與系統(tǒng)研究.pdf

1、光纖光柵傳感技術(shù)近年來的快速發(fā)展對復(fù)用容量和空間分辨率提出了更高的要求。本文采用布喇格波長相同、反射率僅為0.1％的光纖光柵構(gòu)建傳感網(wǎng)絡(luò)，降低了同波長光纖光柵間的本質(zhì)干擾，實現(xiàn)了大容量光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建?；诠忸l域反射技術(shù)構(gòu)建了光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)，通過消除同波長光纖光柵間串?dāng)_拍頻、補償激光器調(diào)諧非線性和校準(zhǔn)激光器調(diào)諧速率，實現(xiàn)了大容量、高空間密度光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)的高精度解調(diào)，論文的主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）分析了布喇格光纖光

2、柵傳感器的傳感原理，包括溫度傳感和應(yīng)變傳感；研究了在串接式全同光纖光柵陣列中，光譜陰影效應(yīng)和多重反射效應(yīng)對復(fù)用容量的影響，證明了降低光柵反射率可削弱上述兩種效應(yīng)的影響，并對不同光柵反射率條件下的最大復(fù)用容量進行了數(shù)值仿真。
　　（2）從位置信息解調(diào)和波長信息解調(diào)兩個方面，分析了解調(diào)系統(tǒng)的工作原理；從光路構(gòu)建、電路設(shè)計和算法分析三個方面，設(shè)計并實現(xiàn)了基于光頻域反射技術(shù)的大容量光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)，實現(xiàn)了光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)中各個光柵位置信息

3、和波長信息的解調(diào)。
　?。?）提出并驗證了幾種系統(tǒng)性能改進方法，提出了一種消除光柵間串?dāng)_拍頻對系統(tǒng)解調(diào)產(chǎn)生影響的方法，通過加入延時光纖在頻域上分離傳感拍頻信號和串?dāng)_拍頻信號，通過加入高通濾波器在時域上濾除串?dāng)_拍頻信號，提高了采樣信號信噪比。提出了一種實現(xiàn)激光器調(diào)諧非線性補償?shù)姆椒?，通過倍頻算法和重采樣算法改進參考光路法，空間分辨率較補償前提高了104倍，并降低了原方法對激光器相干長度性能的要求。提出了一種激光器調(diào)諧速度精準(zhǔn)測量的方