高精度光纖光柵溫度-應(yīng)變傳感系統(tǒng)研究.pdf

1、光纖光柵傳感是20世紀(jì)70年代以來新興的一項傳感技術(shù)，目前已廣泛應(yīng)用于建筑業(yè)、電力工業(yè)、航天業(yè)、科研等民用和軍用領(lǐng)域。光纖光柵是通過其反射波長的變化反映外界物理量的變化來實現(xiàn)傳感的，因此波長檢測精度是光纖光柵傳感系統(tǒng)的一個重要指標(biāo)。本論文重點研究了光纖光柵波長的高精度解調(diào)技術(shù)，分析了影響傳感系統(tǒng)波長解調(diào)精度的主要因素，給出了提高解調(diào)精度的方法。
　　 首先，本文研究了光纖光柵的耦合模理論，并對光纖光柵的溫度特性、應(yīng)變特性和溫度-

2、應(yīng)變交叉敏感特性進(jìn)行了理論分析；比較了幾種常用的波長解調(diào)技術(shù)的優(yōu)缺點，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計了基于可調(diào)諧法布里-珀羅（F-P）濾波器的四通道光纖光柵波長解調(diào)系統(tǒng)。其次，本文對F-P濾波器腔長漂移及掃描電壓的非線性對波長解調(diào)精度的影響進(jìn)行了研究，采用參考光柵及F-P標(biāo)準(zhǔn)具實現(xiàn)了對波長的標(biāo)定；并從實際工程中光纖色散和光纜長度的角度，研究了傳輸時延對波長解調(diào)精度的影響，經(jīng)過數(shù)值模擬給出了傳輸時延的影響程度。然后，分析了有限沖擊響應(yīng)(FIR)和無限沖