長(zhǎng)周期光纖光柵-布拉格光纖光柵多波長(zhǎng)測(cè)溫系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，布拉格光纖光柵(FBG)受到越來越多的重視，使得FBG成為最有發(fā)展前景的光纖無源器件之一。FBG有著抗電磁干擾能力強(qiáng)、耐腐性好、反應(yīng)靈敏、體積小、能夠形成分布式測(cè)量系統(tǒng)等的優(yōu)點(diǎn)。為了對(duì)FBG的中心波長(zhǎng)進(jìn)行解調(diào)，本文提出了一種長(zhǎng)周期光纖光柵(LPFG)-FBG多波長(zhǎng)解調(diào)方法，該方法將LPFG的透射譜和FBG反射譜特性相結(jié)合。該解調(diào)方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)溫度、應(yīng)力等的多點(diǎn)測(cè)量。本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作：

2、
　　首先，本文對(duì)FBG的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行深入的研究，明確研究了意義。對(duì)光纖光柵的種類進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，應(yīng)用耦合模式理論對(duì)FBG和LPFG的傳感原理進(jìn)行了深入的分析，著重研究了溫度對(duì)FBG和LPFG傳輸特性的影響。
　　其次，深入的分析了幾種常見的FBG解調(diào)方法，在對(duì)傳統(tǒng)解調(diào)方式進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，提出了一種LPFG-FBG多波長(zhǎng)解調(diào)方法。該方法可以通過FBG反射光功率的變化解調(diào)出FBG中心波長(zhǎng)的變化，可以通過LPFG透射

3、譜損耗峰的高帶寬提高FBG測(cè)量點(diǎn)數(shù)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)量。
　　再次，對(duì)FBG溫敏特性進(jìn)行了深入的研究，通過封裝方式來提高FBG的溫敏特性，并且對(duì)幾種不同的封裝保護(hù)方式進(jìn)行了溫敏特性實(shí)驗(yàn)，最終選取了以鋁片為基底封裝的FBG作為系統(tǒng)的溫度傳感器。編寫了STM32下位機(jī)信號(hào)采集處理程序和上位機(jī)LabVIEW程序，上位機(jī)能夠顯示FBG所測(cè)得外界溫度，并且能夠存儲(chǔ)外界溫度值存儲(chǔ)，進(jìn)行上位機(jī)之間的通信。
　　最后，進(jìn)行了FBG中心波長(zhǎng)-電壓標(biāo)