多通道分布式光纖Bragg光柵傳感網(wǎng)絡(luò)波長(zhǎng)解調(diào)技術(shù)的研究.pdf

1、光纖布喇格光柵(FBG，F(xiàn)iberBraggGrating)具有體積小、重量輕、可集成、抗電磁干擾，并且能夠?qū)崿F(xiàn)傳感信息波長(zhǎng)編碼等特點(diǎn)，它的性能優(yōu)于光強(qiáng)編碼或相位編碼的光纖傳感器。因?yàn)槎鄠€(gè)光柵可以都寫(xiě)入到一根光纖上，并利用多路復(fù)用技術(shù)來(lái)編址，所以FBG傳感器具備了分布式傳感測(cè)量的能力，一個(gè)多通道分布式的傳感網(wǎng)絡(luò)可有數(shù)百個(gè)FBG傳感器。但是，如何將傳感網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)百個(gè)FBG傳感器pm級(jí)的諧振波長(zhǎng)位移△λ實(shí)時(shí)的、高精度的測(cè)量出來(lái)，這是光纖布喇

2、格光柵傳感技術(shù)走向?qū)嵱没媾R的關(guān)鍵技術(shù)。 本文對(duì)多通道分布式FBG傳感網(wǎng)絡(luò)的波長(zhǎng)解調(diào)技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，設(shè)計(jì)了一種新穎的多通道分布式FBG傳感網(wǎng)絡(luò)波長(zhǎng)并行解調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)多通道傳感網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)并行解調(diào)，解調(diào)精度高、穩(wěn)定性好、解調(diào)速度快。主要內(nèi)容包括：FBG傳感理論模型和傳感機(jī)理的分析；簡(jiǎn)單介紹了光柵的常用制作方法；研究了當(dāng)今國(guó)內(nèi)外常用的FBG波長(zhǎng)解調(diào)方法及其復(fù)用網(wǎng)絡(luò)波長(zhǎng)解調(diào)技術(shù)；基于可調(diào)諧F-P濾波器設(shè)計(jì)了一種新穎的多通道

3、分布式FBG傳感網(wǎng)絡(luò)波長(zhǎng)并行解調(diào)系統(tǒng)，對(duì)其光路和電路硬件系統(tǒng)進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì)；深入研究了四種FBG波長(zhǎng)標(biāo)定方案，即基于電壓信號(hào)峰值位置與波長(zhǎng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行FBG波長(zhǎng)標(biāo)定、利用F-P濾波器的掃描電壓與其透射峰波長(zhǎng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定、基于矩形脈沖電壓信號(hào)的中心位置與波長(zhǎng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定和基于光纖梳狀濾波器實(shí)現(xiàn)FBG中心波長(zhǎng)標(biāo)定等四種方案；用分段線(xiàn)性插值、Lagrange插值和三次樣條插值等三種插值方法對(duì)Bragg光柵進(jìn)行中心波長(zhǎng)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，