光纖布拉格光柵傳感技術(shù)的交叉敏感問(wèn)題研究.pdf

1、光纖光柵是一種新型的光無(wú)源器件，由于其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性好、抗腐蝕、抗電磁干擾能力強(qiáng)、復(fù)用能力強(qiáng)，便于構(gòu)成各種形式傳感網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行大面積的多點(diǎn)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，所以在傳感領(lǐng)域有著廣泛而良好的應(yīng)用前景。在光纖光柵傳感的實(shí)際應(yīng)用中，其交叉敏感問(wèn)題是需要解決的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。
　　本論文主要是對(duì)光纖布拉格光柵的交叉敏感機(jī)理進(jìn)行理論分析和計(jì)算機(jī)模擬，同時(shí)分析傳統(tǒng)的交叉敏感解決方案并研究和設(shè)計(jì)優(yōu)化方案。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　介紹了光纖光柵的

2、發(fā)展概況、光纖光柵的分類及制作方法和光纖光柵在傳感方面的應(yīng)用，闡述了本課題的研究意義。
　　分析了光纖光柵的基本理論，從耦合模理論出發(fā)，對(duì)光纖光柵傳感的基本原理和技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究分析，主要內(nèi)容包括：光纖光柵的傳感機(jī)理；光纖光柵的溫度、應(yīng)變傳感原理；光纖光柵傳感中的解調(diào)技術(shù)和復(fù)用技術(shù)。
　　溫度和應(yīng)變的交叉敏感問(wèn)題是光纖光柵本身固有問(wèn)題，本文系統(tǒng)地研究了光纖布拉格光柵的交叉敏感形成原因，介紹了常用的解決交叉敏感的方案，分析

3、了各類方案的工作原理。引入了溫度－應(yīng)變交叉敏感度和二階溫度、應(yīng)變靈敏度等物理量。建立了帶有溫度-應(yīng)變交叉靈敏度的光纖布拉格光柵反射波長(zhǎng)方程，對(duì)交叉敏感對(duì)光纖光柵傳感的影響進(jìn)行了誤差分析，得到了在交叉敏感情況下的溫度和應(yīng)變的相對(duì)誤差曲線圖。結(jié)合相對(duì)誤差表達(dá)式和曲線圖分析討論了交叉敏感對(duì)測(cè)量帶來(lái)的影響。依據(jù)光纖光柵耦合模理論編寫仿真程序，利用計(jì)算機(jī)模擬各種外界環(huán)境和不同條件下光纖布拉格光柵傳感的反射譜的變化，進(jìn)一步深入研究交叉敏感問(wèn)題。