光纖光柵應(yīng)變傳感器濾波解調(diào)技術(shù)的研究.pdf

1、光纖光柵具有優(yōu)良的溫度和應(yīng)變響應(yīng)特性，在光通信和光傳感領(lǐng)域有著廣泛而良好的應(yīng)用前景。光纖光柵傳感器是利用布喇格波長對溫度、應(yīng)變的敏感特性來實現(xiàn)測量的一種新型傳感器。光纖光柵傳感器除了具有重量輕、耐腐蝕、抗電磁干擾、靈敏度高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點外，還具有其獨特的優(yōu)越性，如探頭尺寸小、易于與光纖耦合、便于分布式測量、易于實現(xiàn)多參數(shù)傳感測量等。 本論文的研究工作主要分為兩部分，其一是光纖光柵傳感器的設(shè)計和封裝，其二是光纖光柵傳感器的濾波檢

2、測技術(shù)研究。以下是本論文的主要研究內(nèi)容： 1、詳細綜述了光纖傳感和光纖光柵傳感技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀，討論了光纖光柵傳輸?shù)南嚓P(guān)理論。將光纖光柵的多層膜理論與傳輸矩陣分析法相結(jié)合，改進了光纖光柵的多層膜分析法，簡化了光纖光柵的計算過程。 2、討論和分析了光纖光柵的波長調(diào)諧理論，制作出一種結(jié)構(gòu)簡單的等強度懸臂梁，用自制的等強度梁實現(xiàn)了光纖光柵的無啁啾線性調(diào)諧。 3、討論了光纖光柵封裝、保護和交叉敏感的消除問題。設(shè)計了一種光

3、纖光柵金屬管封裝方法并用實驗加以驗證，該方法可以很好的保護光柵，而不影響光柵的應(yīng)變傳感性能。 4、詳細研究了光纖F-P濾波器的濾波特性，設(shè)計出一種具有好線性度和寬線性范圍的光纖F-P濾波器。提出了一種將非對稱光纖F-P濾波器用于光纖光柵的波長信號檢測的解調(diào)方法，實現(xiàn)了光纖光柵的準(zhǔn)線性解調(diào)制。 5、分析和歸納了幾類較為典型的濾波解調(diào)制方法，在此基礎(chǔ)上對匹配光柵濾波解調(diào)技術(shù)進行了理論分析并采用現(xiàn)有儀器實現(xiàn)了光纖光柵信號的計算