光纖傳感以其輕質(zhì)量、高靈敏度、強抗擾性、易集成等特點,被廣泛運用于氣體、水質(zhì)等監(jiān)測,尤其是在有毒有害、易燃易爆的惡劣環(huán)境中,也不會對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。隨著環(huán)境問題愈發(fā)嚴峻,現(xiàn)有的檢測技術(shù)趨于成熟,進一步對環(huán)境指標進行快速、實時、大范圍的同步測量需求日益迫切。在此背景下,針對不同的分辨率需要,本論文設(shè)計了幾種基于光波和微波共同調(diào)制的光纖溫度傳感解調(diào)系統(tǒng),并進行了深入的理論以及實驗研究。主要研究成果概述如下:傳統(tǒng)的輸出功率及帶寬固定的激光器若工作在飽和狀態(tài),輸出功率普遍較低,難以應(yīng)對越來越高的系統(tǒng)性能需求,傳感器的波長靈敏度也受到限制。為突破常規(guī)全光纖激光傳感器的特性限制,本研究實現(xiàn)了一種高功率、窄線寬的自注入鎖定環(huán)形激光傳感器,激光器工作波長的變化轉(zhuǎn)變?yōu)榧す馄鞯那婚L變化,在26℃-36℃的溫度上升范圍內(nèi),通過測量激光輸出功率對溫度變化進行感知。提出并通過實驗驗證了一種基于微波信號產(chǎn)生原理的溫度傳感方法,能夠快速精確地對傳感器進行解調(diào)。利用光纖光柵反射頻譜打破拍頻信號平衡從而將相位變化轉(zhuǎn)換為強度變化,得到強度與溫度的對應(yīng)關(guān)系的曲線。該方案可以描述振幅響應(yīng)平坦區(qū)域的溫度調(diào)諧,提高了中心波長附... 

【文章來源】：上海第二工業(yè)大學上海市

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

光纖中的散射光分布圖

所以相位調(diào)制也是頻率調(diào)制，加載的信號提供外加電場，調(diào)制度由電光晶體和外電場確定，其典型的結(jié)構(gòu)如圖2.1 所示。圖 2.1 電光相位調(diào)制器電信號施加在與波導(dǎo)接觸的金屬帶上，因此，鈮酸鋰晶體的折射率因為電光效應(yīng)產(chǎn)生而改變。鈮酸鋰中產(chǎn)生的電光效應(yīng)可表示為[39] (2-1)其中 為晶體折射率改變量， 是鈮酸鋰晶體中某一方向的折射率， 為該方向上的電光系數(shù)， 是外加電場的幅度。將電極加到鈮酸鋰晶體上后再進行封裝，相位調(diào)制器就形成了。為了使調(diào)制效率最優(yōu)，部分調(diào)制器會在內(nèi)部置入一個起偏器，將光場起偏方向控制在 z 軸，而有些調(diào)制器則沒有，光場能夠同時沿著光波導(dǎo) x 軸和 z 軸傳輸，由于傳播速度不同，波速快的光矢量方向稱為快軸，另一邊則為慢軸。當對沿著 z 軸傳播的光場施加電壓 v(t)

理是基于光電效應(yīng)，熱探測器基于材電學性能，它區(qū)別于光子探測器的最系統(tǒng)，通常需要探測器至少對某一特和低暗電流、低噪音等功能。目前，導(dǎo)體-金屬（MSM）光電探測器和 PIN體上，能量被價帶中的電子吸收。 中留下一個空穴。。當半導(dǎo)體上有附樣光信號就轉(zhuǎn)換為電信號。光電探測光電探測器后，輸出的光電流為2inI RE響應(yīng)度。通過構(gòu)建行波結(jié)構(gòu)，沿著器件，并使得具有更大帶寬的探測器成為 型光電探測器。

【參考文獻】：
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本文編號：3033570