基于可調(diào)諧激光器的FBG解調(diào)儀研制及應(yīng)變檢測(cè)應(yīng)用研究.pdf

1、光纖布拉格光柵(Fiber Bragg Grating，F(xiàn)BG)是具有靈敏度高、質(zhì)量輕、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)的光纖傳感器，被廣泛應(yīng)用于航空航天、橋梁隧道等傳感領(lǐng)域。應(yīng)變檢測(cè)是光纖光柵傳感器最廣泛的應(yīng)用之一。光纖光柵是波長(zhǎng)調(diào)制型光纖傳感器，對(duì)其波長(zhǎng)進(jìn)行精確解調(diào)是傳感器應(yīng)用的基礎(chǔ)?；诳烧{(diào)諧半導(dǎo)體激光器的光纖光柵解調(diào)儀研制是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。
　　首先，在分析光纖光柵應(yīng)變傳感原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)制作并標(biāo)定了金屬封裝的表面粘貼式光纖光柵應(yīng)變

2、傳感器，利用ANSYS軟件仿真分析了傳感器的結(jié)構(gòu)和傳遞模型，提高了傳感器的傳遞效率及精度。
　　其次，在分析解調(diào)儀工作原理基礎(chǔ)上，提出了基于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的解調(diào)儀設(shè)計(jì)方案，完成了解調(diào)儀的硬件和軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)四通道同步高精度解調(diào)。解調(diào)儀硬件設(shè)計(jì)方面完成了電源、激光器驅(qū)動(dòng)、光電轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)采集等模塊設(shè)計(jì);軟件設(shè)計(jì)方面，完成了各模塊驅(qū)動(dòng)程序和尋峰算法的C語(yǔ)言代碼編寫，并實(shí)現(xiàn)了傳感器中心波長(zhǎng)及光譜的上位機(jī)顯示與保存。
　　最后，搭

3、建系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)。對(duì)光纖光柵應(yīng)變傳感器和解調(diào)儀性能進(jìn)行測(cè)試，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明所設(shè)計(jì)的傳感器可完成物體表面的高精度應(yīng)變測(cè)量，解調(diào)儀可以精確的解調(diào)光纖光柵傳感器的波長(zhǎng)。
　　綜上，本課題在對(duì)應(yīng)變檢測(cè)和光纖光柵解調(diào)儀國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀調(diào)研的基礎(chǔ)上，研制了金屬封裝的表面粘貼式光纖光柵應(yīng)變傳感器和基于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的光纖光柵解調(diào)儀，完成了傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和解調(diào)儀的硬件、軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)變高精度檢測(cè)，為拓展深化光纖光柵傳感器的應(yīng)用和更高速、更精確