基于動態(tài)F-P腔的光纖光柵溫度傳感研究.pdf

1、光纖光柵傳感器是現(xiàn)代傳感技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。通過對光纖布拉格光柵的波長解調(diào)分析，可以得到被測環(huán)境的應(yīng)變、溫度等物理量。
　　 本文首先對光纖光柵的耦合模理論進(jìn)行了詳盡地闡述與分析;其次，分析了光纖布拉格光柵的應(yīng)變傳感模型與溫度傳感模型，得出應(yīng)變、溫度傳感模型下光纖光柵的靈敏度系數(shù)表達(dá)式;隨后，對常見的光纖布拉格光柵的解調(diào)方法做了簡要敘述總結(jié)，并且在可調(diào)諧F-P腔濾波器法的基礎(chǔ)上，提出一種動態(tài)非本征法布里-珀羅(F-P)腔對波

2、長的解調(diào)方法。利用PZT構(gòu)建的動態(tài)非本征F-P腔調(diào)制FBG反射光，理論分析得到調(diào)制光強(qiáng)隨F-P腔的腔長呈類余弦變化。經(jīng)數(shù)值模擬，當(dāng)PZT在一正弦電壓驅(qū)動下，F(xiàn)-P腔調(diào)制輸出的類余弦信號因FBG波長的變化而產(chǎn)生信號曲線的位移，且位移量與FBG波長的變化量成線性關(guān)系，此關(guān)系可用于FBG波長的解調(diào)。最后，通過動態(tài)F-P腔與光纖光柵構(gòu)建的溫度測量實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，對不同溫度下的液體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試，在35℃～70℃溫度變化范圍內(nèi)驗(yàn)證了液體溫度變化量與類余弦