基于F-P的光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著光纖光柵制造技術(shù)的不斷完善，光纖光柵已經(jīng)成為目前最有發(fā)展前途，最具代表性的光纖無源器件之一。光纖光柵的傳感信息采用波長編碼，如何辨別分布式傳感器中光柵的位置和檢測布喇格波長的移動(dòng)以及增加系統(tǒng)中光纖光柵傳感器的復(fù)用數(shù)量即實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確快速高復(fù)用性的解調(diào)是光纖布喇格光柵傳感器實(shí)用化面臨的關(guān)鍵問題。針對(duì)此問題本文提出了基于F-P濾波器的解調(diào)系統(tǒng)，并在復(fù)用性、測量精度這兩個(gè)方面進(jìn)行了研究。
　　首先，為了提高系統(tǒng)的復(fù)用能力，本文建立了反射光

2、譜的重構(gòu)模型，針對(duì)此重構(gòu)模型提出了其相應(yīng)的遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)，利用遺傳算法中的輪盤賭法對(duì)此適應(yīng)度函數(shù)進(jìn)行處理，得出重構(gòu)反射光譜的中心波長，然后用matlab將反射光譜的高斯模型仿真出來。經(jīng)過這樣的處理之后，我們發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)用能力提高了，即使完全重合的兩個(gè)反射光譜也能將其中心波長區(qū)分開來，并且將實(shí)驗(yàn)中誤差控制在1.2pm～4.3pm的范圍內(nèi)。
　　然后，硬件方面設(shè)計(jì)了基于F-P濾波器與光譜儀的解調(diào)系統(tǒng)和基于F-P濾波器與光信號(hào)接收

3、電路的便攜式解調(diào)系統(tǒng)。兩系統(tǒng)中都使用了C8051F020型號(hào)的單片機(jī)給F-P提供鋸齒波信號(hào)電壓。而且在便攜式解調(diào)系統(tǒng)中，同樣使用了C8051F020型號(hào)的單片機(jī)充當(dāng)了數(shù)據(jù)采集卡，其與光電探測器、差動(dòng)放大電路一起構(gòu)成了光信號(hào)接收電路。
　　最后，軟件方面利用VB編寫了波形顯示界面，在0～5v的F-P工作電壓范圍內(nèi)進(jìn)行了一千次數(shù)據(jù)采集，通過VB界面中中心波長所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)的電壓值和F-P的中心波長與信號(hào)電壓的線性擬合關(guān)系，便可求出所測