低相干干涉中傳輸噪聲的消除與光纖干涉儀閉環(huán)工作點(diǎn)控制.pdf

1、干涉型光纖傳感技術(shù)根據(jù)所用光源不一樣，可分為低相干干涉?zhèn)鞲屑夹g(shù)和高相干干涉?zhèn)鞲屑夹g(shù)兩種。其中基于低相干干涉技術(shù)的光纖傳感器，通常采用成本相對低廉的寬譜光源，能實(shí)現(xiàn)絕對值測量，在分布式光纖傳感系統(tǒng)中有良好的應(yīng)用前景;而基于高相干干涉技術(shù)的光纖傳感器，采用窄線寬激光器作為系統(tǒng)光源，其具有靈敏度高、動(dòng)態(tài)范圍大等優(yōu)點(diǎn)，在光纖水聽器、光纖陀螺等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
　　 對于低相干干涉技術(shù)的研究，本文重點(diǎn)關(guān)注的是光纖傳輸通道上噪聲的消

2、除。由于在遠(yuǎn)距離管道的安全檢測和光纖周界安防等領(lǐng)域，信號傳輸通道光纖常常很長，光纖對于外界的變化非常敏感，外界的微小振動(dòng)或者溫度變化等環(huán)境噪聲會(huì)施加在這段光纖上，常見的低相干分布式光纖傳感系統(tǒng)，在物理上無法區(qū)分傳輸通道和傳感通道，沿途傳輸過程累積的噪聲會(huì)劣化光纖干涉儀的性能。為了優(yōu)化光纖干涉儀的性能，本文設(shè)計(jì)了一種基于波長分光的低相干光纖干涉儀，在待分離的傳感通道兩端分別插入兩個(gè)中心波長不同的光纖布拉格光柵，實(shí)現(xiàn)傳輸通道和傳感通道的分離

3、，傳輸通道上累積的噪聲對上述兩個(gè)波長而言為共模噪聲，經(jīng)過分光解調(diào)系統(tǒng)后實(shí)現(xiàn)傳輸噪聲的消除，提高了系統(tǒng)的信噪比。當(dāng)實(shí)驗(yàn)用的延時(shí)光纖的長度為2000m，傳輸光纖的長度為100m，傳感光纖的長度為10m的時(shí)候，模擬噪聲信號幅度被抑制了40dB。
　　 對于高相干干涉技術(shù)的研究，本文重點(diǎn)關(guān)注的是光纖干涉儀最佳工作點(diǎn)鎖定問題。由于光纖干涉儀會(huì)受到溫度、壓力、機(jī)械抖動(dòng)等因素的影響，干涉儀會(huì)出現(xiàn)靈敏度偏移和相位衰落等現(xiàn)象，從而使干涉儀的相位工