光纖F-P壓力傳感解調(diào)中的頻率漂移補(bǔ)償和距離拓展研究.pdf

1、光纖F-P傳感技術(shù)由于其體積小、質(zhì)量輕、抗電磁干擾、靈敏度和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、石油化工以及民用基礎(chǔ)設(shè)施等安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景，其關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一是光纖F-P腔長(zhǎng)解調(diào)。低相干干涉解調(diào)法能克服2π模糊的問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)寬量程測(cè)量，成為光纖F-P腔長(zhǎng)解調(diào)的主要方法之一。但是目前低相干干涉解調(diào)法仍存在諸多問(wèn)題，系統(tǒng)的非理想性造成光程差的非線性分布和中心頻率漂移，影響解調(diào)精度甚至造成解調(diào)失敗;選用LED作為光源，光強(qiáng)過(guò)弱難以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離

2、傳感解調(diào)等。本文針對(duì)低相干干涉解調(diào)技術(shù)遇見(jiàn)的問(wèn)題，著重進(jìn)行系統(tǒng)的非理想性分析和傳感距離拓展，研究中心頻率漂移并結(jié)合恢復(fù)單色頻率絕對(duì)相位解調(diào)法進(jìn)行算法補(bǔ)償;針對(duì)白光LED光源對(duì)于傳感距離的限制，選用具有較高光功率的SLED作為光源，引入雙SLED光源的方法解決導(dǎo)致干涉條紋包絡(luò)變化平緩，不易識(shí)別峰值的問(wèn)題，進(jìn)行了解調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，對(duì)雙SLED光源對(duì)干涉條紋的影響做仿真研究，提出雙閾值的任意極值法進(jìn)行解調(diào)并進(jìn)行了長(zhǎng)距離光纖壓力傳感實(shí)驗(yàn)。本文

3、主要內(nèi)容如下:
　　1)對(duì)解調(diào)模塊中光的非垂直入射現(xiàn)象展開(kāi)公式推導(dǎo)和仿真分析，著重研究光的非垂直入射對(duì)于線陣CCD上光程差的非線性分布的影響，研究中心頻率漂移現(xiàn)象的起因、影響和補(bǔ)償，最終結(jié)合恢復(fù)單色頻率絕對(duì)相位解調(diào)法提出了中心頻率漂移的補(bǔ)償算法，成功消除了干涉級(jí)次跳變的問(wèn)題，提高了解調(diào)精度;
　　2)選用SLED光源代替LED進(jìn)行長(zhǎng)距離壓力傳感解調(diào)，引入雙光源法對(duì)低相干干涉條紋形態(tài)進(jìn)行優(yōu)化，搭建了雙SLED光源的長(zhǎng)距離光纖F