長周期光纖光柵-布拉格光纖光柵多波長測溫系統(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、能夠形成分布式測量系統(tǒng)等的優(yōu)點(diǎn)。為了對FBG的中心波長進(jìn)行解調(diào)，本文提出了一種長周期光纖光柵(LPFG)-FBG多波長解調(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)簡單，測量精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)對溫度、應(yīng)力等的多點(diǎn)測量。本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作：

2、
　　首先，本文對FBG的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行深入的研究，明確研究了意義。對光纖光柵的種類進(jìn)行了簡要介紹，應(yīng)用耦合模式理論對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中心波長的變化，可以通過LPFG透射

3、譜損耗峰的高帶寬提高FBG測量點(diǎn)數(shù)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測量。
　　再次，對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所測得外界溫度，并且能夠存儲外界溫度值存儲，進(jìn)行上位機(jī)之間的通信。
　　最后，進(jìn)行了FBG中心波長-電壓標(biāo)