大容量光纖光柵傳感網(wǎng)絡弱光信號檢測技術的研究.pdf

1、近30年來，光纖光柵傳感器因其傳輸容量大、測量范圍廣、抗電磁干擾、長期穩(wěn)定性好、耐腐蝕等優(yōu)點，一躍成為光纖傳感技術領域的研究熱點。隨著光纖光柵傳感器的全面發(fā)展和傳感網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的不斷創(chuàng)新，光纖光柵傳感網(wǎng)絡正朝著遠距離、大容量、高精度、分布式、超大規(guī)模組網(wǎng)等方向發(fā)展，對橋梁、鐵路、建筑、石油化工及航空設備等需測量和傳感的工程領域產(chǎn)生了深遠影響。
　　 近年來隨著光纖光柵傳感技術在大型復雜工程中的應用，為了盡可能降低成本、提升系統(tǒng)復用容

2、量，越來越需要這種通過波分復用、時分復用、空分復用以及混合復用方式組網(wǎng)的大容量光纖光柵傳感系統(tǒng);基于瑞利散射、布里淵散射、拉曼散射的光纖光柵分布式測量系統(tǒng);通過低反射率（甚至0.01％）全同光柵組網(wǎng)的基于光時域/頻域反射技術進行解調(diào)的分布式傳感系統(tǒng)等超大規(guī)模的傳感網(wǎng)絡。此類系統(tǒng)中復用的光纖光柵數(shù)量多、傳輸距離遠、容量大、散射光信號弱、光柵反射率低，解調(diào)時光接收機探測到的光信號極其微弱（一般只有nw甚至pw級），弱光信號的檢測是解調(diào)系統(tǒng)中

3、面臨的一個關鍵環(huán)節(jié)。如何精確檢測弱光信號一直是大規(guī)模光纖光柵傳感網(wǎng)絡解調(diào)技術的重難點。本文根據(jù)大容量光纖光柵傳感網(wǎng)絡中弱光信號檢測的要求，采用恒溫恒壓法設計了APD弱光探測模塊，對其進行性能測試，并將其用于光纖光柵傳感陣列的分布式測量實驗，取得了一定的實驗效果。本文主要內(nèi)容安排如下:
　　 1.簡述了本課題研究的目的和意義，以及光纖光柵傳感網(wǎng)絡、微弱信號檢測的研究現(xiàn)狀。
　　 2.簡單介紹幾種常用弱光探測器件并進行比較。