光纖光柵傳感技術(shù)的理論分析與實(shí)驗(yàn)探討.pdf

1、光纖光柵的技術(shù)是繼摻鉺光纖放大器之后光纖通信史上又一重要的里程碑。當(dāng)激光通過(guò)摻雜光纖時(shí)，光纖的折射率隨著光強(qiáng)的空間分布發(fā)生相應(yīng)的變化，變化的大小與光強(qiáng)成線性關(guān)系在光纖上形成柵區(qū)保存下來(lái)。柵區(qū)實(shí)質(zhì)是一個(gè)窄帶的濾波器，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)進(jìn)行波長(zhǎng)的選擇。 光柵傳感技術(shù)是基于此光柵特性而誕生的一種新興的傳感測(cè)控方法，光柵傳感器是對(duì)外部物理量進(jìn)行感應(yīng)的主要硬件。光柵傳感器具有電磁免疫、高抗腐蝕性、高靈敏性以及良好穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì)。光柵的靈活多樣的封裝

2、可以使之應(yīng)用于各種工程參數(shù)性能的測(cè)試和監(jiān)控，有著廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用前景。 本文的主要研究方法是理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。主要目的是基于探討光柵在稱重系統(tǒng)中的應(yīng)用來(lái)展開(kāi)對(duì)光柵傳感系統(tǒng)的理解和進(jìn)行稱重系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)。目前通過(guò)分析與實(shí)驗(yàn)已完成了以下工作： (1) 簡(jiǎn)單地介紹了光柵的制作工藝和設(shè)計(jì)理論，從耦合模理論出發(fā)詳細(xì)地分析了光纖光柵的波導(dǎo)性能。 (2) 把光柵傳感器與傳統(tǒng)的電學(xué)傳感器進(jìn)行了比較分析，兩者在測(cè)量數(shù)據(jù)線性和重現(xiàn)

3、性上表現(xiàn)相近，說(shuō)明光柵傳感器可以用于電學(xué)傳感器領(lǐng)域。 (3) 分析了光柵的傳感特性，從工程應(yīng)用角度出發(fā)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)消除了外部溫度變化對(duì)光柵性能的影響。 (4) 利用單片機(jī)完成了對(duì)波長(zhǎng)解調(diào)儀的信號(hào)的解析，以便把處理結(jié)果用大型液晶屏幕顯示。 (5) 從理論上分析解調(diào)儀性能和形成了具體的有一定可操作性的設(shè)計(jì)方案，為獨(dú)立設(shè)計(jì)出靜態(tài)波長(zhǎng)解調(diào)儀作好理論上積累。 (6) 利用材料力學(xué)和彈性力學(xué)設(shè)計(jì)出了用于外部物理效果傳感