光纖布拉格光柵（Fiber Bragg Grating,FBG）傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、抗電磁干擾能力強、靈敏度高、成本低等優(yōu)點,近年來在科研與工業(yè)中得到廣泛研究與應(yīng)用。FBG傳感器的關(guān)鍵在于對布拉格反射波長進行精確解調(diào),可以說解調(diào)部分的測量精度直接決定了整個傳感系統(tǒng)的探測精度。因此,作為FBG傳感器的解調(diào)儀器——光纖光柵解調(diào)儀,也受到了高度的關(guān)注。本論文通過對光纖光柵傳感原理和解調(diào)技術(shù)進行深入研究,使用可調(diào)諧DFB（Distributed Feedback,分步反饋）激光器陣列作為靜態(tài)可調(diào)諧光源,研究并設(shè)計了一種新型的光纖光柵傳感系統(tǒng)和方法,可以不需要像傳統(tǒng)解調(diào)技術(shù)一樣對FBG進行全峰掃描,僅需要掃描部分光譜就可以實現(xiàn)精確解調(diào)的目的,使得該系統(tǒng)和方法大大降低了光纖光柵解調(diào)儀的成本。本論文闡述了FBG傳感器的原理,包括軸向應(yīng)變傳感特性和溫度傳感特性,對各種FBG解調(diào)技術(shù)進行了研究和對比;分析了現(xiàn)有可實現(xiàn)商業(yè)化的解調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)缺點,設(shè)計了解調(diào)系統(tǒng)的整體方案,并設(shè)計了相應(yīng)的解調(diào)算法;利用4通道可調(diào)諧激光器對解調(diào)儀的光源驅(qū)動進行了設(shè)計,包括溫控電路和電流控制電路;最后分析了限制DFB激光器成品率的... 

【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

光纖光柵傳感系統(tǒng)示意圖

圖 1-2 FOSS 傳感系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域示意圖歐盟于 2015 年 8 月底完成的一個“靈巧智能飛機結(jié)構(gòu)”（SARISTU）技術(shù)研究項目[19]，該項目列入歐盟“第七框架”下的航空學(xué)和航空運輸研究計劃，歷時 4 年，總投資 5100 萬歐元（5660 萬美元），共有 64 家公司參與了該項目研究，空客公司，阿萊尼亞-馬基飛機公司和龐巴迪公司是該項目的領(lǐng)導(dǎo)者。該項目所包含三項主要內(nèi)容的其中一項就是研究并實驗驗證如何利用光子集成解調(diào)儀芯片搭建光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)飛行器外形健康監(jiān)測，飛行安全預(yù)警和探測機體損傷。在國內(nèi)，光纖光柵傳感系統(tǒng)的研究也是一大熱點。在傳感理論方面，清華大學(xué)、吉林大學(xué)、中科院半導(dǎo)體所等多家單位對光纖的光敏性、成柵原理、光波傳輸規(guī)律等問題進行了深入的研究。在光纖光柵傳感關(guān)鍵技術(shù)研究方面，南開大學(xué)實現(xiàn)了光纖光柵溫度、應(yīng)變、扭矩等參量的區(qū)分測量；哈爾濱工業(yè)大學(xué)、武漢理工大學(xué)等多家單位在傳感器的封裝和埋覆方面進行了深入研究。1.2.2 光纖光柵解調(diào)儀研究現(xiàn)狀

江南大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章 光纖光柵解調(diào)儀原理光柵傳感原理柵是利用紫外光從光纖的側(cè)面照射，使得纖芯的折射率呈現(xiàn)周期一個空間相位光柵，它的作用相當于一個窄帶的反射鏡或者濾波率周期性變化導(dǎo)致光纖波導(dǎo)條件改變，光波發(fā)生相應(yīng)的模式耦合條件( 2 d sin n )的波長反射，其余波長透射出去[25]。

【參考文獻】：
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本文編號：3212610