光纖光柵（FBG）傳感器因其在醫(yī)療、土木工程、電力工業(yè)和國土安全等方面具有重要的應(yīng)用前景而倍受關(guān)注。光纖光柵傳感器具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、可靠性高、成本低廉等優(yōu)點(diǎn),近年來在溫度、壓力、軸向應(yīng)力等參數(shù)的測量方面具有重要的研究意義。折射率是表征物質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的重要指標(biāo),通過測量折射率的變化可以獲取密度、濃度等重要參數(shù)。目前,折射率傳感技術(shù)在石油化工、水質(zhì)監(jiān)測、食品工業(yè)及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用,因此FBG在折射率傳感領(lǐng)域有著極大的研究和應(yīng)用價(jià)值。一般情況下,FBG折射率傳感器的信號(hào)解調(diào)大多是通過檢測光功率或光波長的變化來實(shí)現(xiàn)的。然而,由于光譜分析儀分辨率較低,測量速度較慢,加上普通FBG的線寬較寬,對(duì)折射率變化不敏感等原因,傳統(tǒng)的FBG折射率傳感器性能不高。為了提高折射率的傳感分辨率和測量精度,相移光柵（PS-FBG）被開發(fā)利用起來。由于相移的存在,其反射光譜中會(huì)出現(xiàn)一個(gè)極窄的缺口,由于其陷波帶寬極窄（<1pm）,從理論上來說,傳感器帶寬越小,傳感器測量精度越高,因此PS-FBG在折射率傳感方面比普通FBG擁有更大的優(yōu)勢。然而,大多數(shù)OSA由于光譜分辨率較低的原因,無法分辨PS... 

【文章來源】：南京師范大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．７單通帶微波光子濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖??

?２０１２年，Ｗａｎｇｚｈｅ?Ｌｉ等人提出了基于相位調(diào)制和相移光柵的單通帶微波光??子濾波器的方案，其基本結(jié)構(gòu)如圖１．７所示。該結(jié)構(gòu)中光源的中心波長與相移光??柵反射譜陷波所在處的波長差共同決定了微波信號(hào)的頻率大小，微波信號(hào)的頻率??可調(diào)諧通過調(diào)節(jié)激光器出射光的中心波長或者改變相移光柵的相移點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波??長即可實(shí)現(xiàn)［２８］。??ＰＣ?ＰＳ－ＦＢＧ?－ｐｈａｓｅ?ｓｈｉｆｔ??Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ?＾?＾?？（Ｑ）２?ｔｍｉｍｉｉＨＨＨＨｉｉｉ??ｉ?［?｜３?ｉ????＾??ＶＮＡ?？＿■＂■■■＿?ＰＤ?＾ＤＦａＬ?Ｌ’?Ｌ?‘??Ｏｐｔｉｃａｌ?ｐａｔｈ?Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ?ｐａｔｈ??圖１．７單通帶微波光子濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖??２０１３年，Ｙａｎｇ?Ｃｈｅｎ等人提出了基于偏振調(diào)制器（ＰｏｌＭ）、偏振控制器（ＰＣ）、??偏振片以及馬赫曾德爾調(diào)制器（ＭＺＭ）等器件實(shí)現(xiàn)微波振蕩信號(hào)的基頻倍頻研究??方案［２９】。??同年，北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院的趙建業(yè)教授課題組在ＯＥＯ環(huán)路中采用??鎖相環(huán)技術(shù)，１２月于期刊《科學(xué)報(bào)告》（Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ?Ｒｅｐｏｒｔｓ）發(fā)表了一篇鎖相環(huán)型??的光電振蕩器，極大地提高了?ＯＥＯ輸出頻率的穩(wěn)定性ｌ３Ｇ］。２０１４年，浙江大學(xué)徐??偉等人利用兩個(gè)級(jí)聯(lián)的馬赫曾德爾調(diào)制器實(shí)現(xiàn)了基于非線性耦合的雙環(huán)路倍頻??光電振蕩器［３１１。??近年來，越來越多的研究者將ＯＥＯ用作傳感測量的研究方案。２０１０年，Ｌａｍ??Ｄｕｙ?Ｎｇｕｙｅｎ等人提出了一種新的基于ＯＥＯ振蕩頻率變化的折射率測量系統(tǒng)間。??在如圖１．８的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)下

??２０１２年，李明等人提出了如圖１．９所示的基于光電振蕩器的飛秒分辨率波長??訪問系統(tǒng)的ＰＳ－ＦＢＧ應(yīng)力傳感器。光波從可調(diào)諧激光源（ＴＬＳ）通過ＰＣ被傳輸?shù)??雙端口相位調(diào)制器（ＰＭ），相位調(diào)制光信號(hào)通過光耦合器傳輸?shù)剑校樱疲拢�，反射�??來的光信號(hào)傳送到ＰＤ將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成微波信號(hào)，輸出的微波信號(hào)經(jīng)微波放大器??放大后被功分器分割成兩路應(yīng)用于ＰＭ兩個(gè)射頻端口，通過在一個(gè)路徑上使用延??時(shí)線引入了兩個(gè)端口的微波信號(hào)之間的時(shí)延差，該應(yīng)力傳感的分辨率可達(dá)??３６０ｆｍｔ３３］〇??ＰＳ－ＦＢＧ??＇?１?Ｒｅｚｏａｃｔｕａｔｅｄ?Ｓｔａｇｅ?＇?＇??｜??ＰＣ?ＰＭ?〇Ｃ??｜?Ｄｉｖ１?ｈ＾ＤＬ／??＾￣｜Ｄｉｖ２｜??ＥＳＡ?＾＇??—?Ｏｐｔｉｃａｌ?ｐａｔｈ???Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ?ｐａｔｈ??圖ｌ．?９基于光電振蕩器的應(yīng)力傳感系統(tǒng)??２０１３年，Ｆａｎｑｉ?Ｋｏｎｇ等人提出／一種基于雙頻光電振蕩器的橫向負(fù)載傳感??器［３４］，其基本結(jié)構(gòu)如圖１．１０所示。該結(jié)構(gòu)中采用對(duì)相移光柵施加橫向負(fù)載，從??而引入雙折射產(chǎn)生兩個(gè)正交偏振的陷波，兩個(gè)陷波所在處的波長與光源的波長差??決定了兩個(gè)振蕩信號(hào)的頻率

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于光電振蕩器的長度測量方法溫度誤差[J]. 邾繼貴,郭庭航,張濤,于晉龍,王菊,王婧.  紅外與激光工程. 2014(01)
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博士論文
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[2]基于干涉原理和光纖布拉格光柵的復(fù)合參數(shù)光纖傳感器[D]. 史杰.上海交通大學(xué) 2013
[3]光纖Bragg光柵傳感技術(shù)及其生化傳感應(yīng)用研究[D]. 羅彬彬.電子科技大學(xué) 2012
[4]光纖Bragg光柵在智能材料結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的應(yīng)用研究[D]. 陸觀.南京航空航天大學(xué) 2011
[5]基于鈮酸鋰調(diào)制器的微波光子信號(hào)處理技術(shù)與毫米波頻段ROF系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 李建強(qiáng).北京郵電大學(xué) 2009

碩士論文
[1]新型光電振蕩器研究[D]. 徐偉.浙江大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3317667