隨著航天技術(shù)的迅猛發(fā)展,航天飛行器結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)和智能化發(fā)展需求迫在眉睫,傳統(tǒng)基于熱敏電阻和應(yīng)變片的環(huán)境監(jiān)測(cè)方法已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足大容量、輕重量和低功耗的星載結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的要求。光纖光柵傳感技術(shù)具有抗電磁干擾、尺寸小、成本低等特點(diǎn),在航天領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。針對(duì)航天應(yīng)用中光纖光柵傳感解調(diào)技術(shù)的微型化及低功耗等諸多技術(shù)難點(diǎn),開(kāi)展基于調(diào)制光柵Y分支（MG-Y）可調(diào)諧半導(dǎo)體光源的微型低功耗星載光纖光柵傳感解調(diào)系統(tǒng)研究。論文主要研究?jī)?nèi)容包括:1.研究了光纖布拉格光柵溫度和應(yīng)變傳感原理及傳感系統(tǒng)組成,為波長(zhǎng)型解調(diào)方法提供理論基礎(chǔ)。為了解決星載環(huán)境微型、低功耗、大容量的光纖光柵應(yīng)用受限問(wèn)題,分析了常用光纖布拉格光柵解調(diào)及復(fù)用技術(shù)的各種方案,確定了可應(yīng)用于航天領(lǐng)域的基于可調(diào)諧半導(dǎo)體光源的解調(diào)方法。2.研究了可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)及控制方法,采用單片可集成、調(diào)諧速度快,解調(diào)容量大的電調(diào)諧半導(dǎo)體激光器為解調(diào)系統(tǒng)光源。在對(duì)MG-Y可調(diào)諧控制原理論述基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)構(gòu)造的兩種星載光纖傳感解調(diào)技術(shù)分析,提出了1*N耦合器的空/波分復(fù)用可調(diào)諧光源法解調(diào)方法;通過(guò)對(duì)可調(diào)諧光源與不同譜形FBG的作用機(jī)理研究,確定了解調(diào)儀的... 

【文章頁(yè)數(shù)】：157 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 光纖光柵傳感在航天監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的發(fā)展
        1.2.2 光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)在航天領(lǐng)域的應(yīng)用需求
    1.3 光纖光柵傳感技術(shù)
        1.3.1 光纖光柵耦合模理論
        1.3.2 光纖布拉格光柵傳感原理
        1.3.3 光纖布拉格傳感系統(tǒng)組成
    1.4 光纖光柵傳感解調(diào)技術(shù)
        1.4.1 光纖光柵傳感解調(diào)技術(shù)
        1.4.2 FBG復(fù)用技術(shù)
    1.5 論文研究?jī)?nèi)容
第二章 基于MG-Y可調(diào)諧光源技術(shù)研究
    2.1 可調(diào)諧半導(dǎo)體光源
    2.2 MG-Y型 DBR激光器
        2.2.1 激光器工作原理
        2.2.2 激光器調(diào)諧控制設(shè)計(jì)
    2.3 基于TLS的 FBG波長(zhǎng)解調(diào)原理
        2.3.1 基于MG-Y光源的光纖傳感系統(tǒng)研究
        2.3.2 波長(zhǎng)解調(diào)原理
        2.3.3 “波長(zhǎng)-電流”精確對(duì)應(yīng)關(guān)系
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于ARM的掃描式解調(diào)技術(shù)研究
    3.1 基于ARM的 FBG微型解調(diào)系統(tǒng)
    3.2 解調(diào)系統(tǒng)恒流源控制方法
        3.2.1 TLS的電流驅(qū)動(dòng)原理
        3.2.2 單片集成恒流源控制方法實(shí)現(xiàn)
    3.3 解調(diào)系統(tǒng)溫度控制方法
        3.3.1 TLS的溫度控制方法
        3.3.2 溫度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
    3.4 解調(diào)系統(tǒng)光電檢測(cè)技術(shù)研究
        3.4.1 FBG光電檢測(cè)原理
        3.4.2 基于對(duì)數(shù)放大器的檢測(cè)電路功能實(shí)現(xiàn)
    3.5 供電系統(tǒng)及串口通信
        3.5.1 電源電路實(shí)現(xiàn)
        3.5.2 串口通信電路實(shí)現(xiàn)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于MG-Y微型解調(diào)儀的光纖光柵解調(diào)算法
    4.1 基于MG-Y光源的光纖光柵解調(diào)儀軟件架構(gòu)
    4.2 基于ARM的底層軟件實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 底層驅(qū)動(dòng)軟件流程
        4.2.2 查找表篩選實(shí)現(xiàn)
    4.3 基于MG-Y解調(diào)儀FBG解調(diào)算法
        4.3.1 波長(zhǎng)尋峰算法研究
        4.3.2 基于MG-Y解調(diào)儀FBG解調(diào)仿真及算法對(duì)比分析
        4.3.3 基于LABVIEW的 FBG解調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
    4.4 解調(diào)儀的性能測(cè)試及標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
        4.4.1 PD動(dòng)態(tài)范圍測(cè)試及分析
        4.4.2 解調(diào)儀波長(zhǎng)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
        4.4.3 解調(diào)儀的性能測(cè)試及分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 星載光纖光柵傳感解調(diào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 基于MG-Y光源解調(diào)儀的USFBG的拉伸實(shí)驗(yàn)及分析
        5.1.1 飛秒激光逐點(diǎn)法制備USFBG
        5.1.2 USFBG應(yīng)變傳感特性分析
    5.2 基于MG-Y光源解調(diào)儀的芯包復(fù)合FBG的溫度實(shí)驗(yàn)及分析
        5.2.1 飛秒激光逐線法制備芯包復(fù)合FBG
        5.2.2 芯包復(fù)合FBG溫度傳感特性分析
    5.3 基于MG-Y光源解調(diào)儀的保偏FBG的溫度實(shí)驗(yàn)及分析
        5.3.1 飛秒激光逐點(diǎn)法制備保偏FBG
        5.3.2 保偏FBG溫度傳感特性分析
    5.4 基于MG-Y光源解調(diào)儀的級(jí)聯(lián)FBG的溫度實(shí)驗(yàn)及分析
        5.4.1 飛秒激光逐點(diǎn)法制備FBG陣列
        5.4.2 級(jí)聯(lián)FBG溫度傳感特性分析
    5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    總結(jié)
    展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[7]基于可調(diào)諧激光器的FBG解調(diào)儀研制及應(yīng)變檢測(cè)應(yīng)用研究[D]. 魏鈞濤.山東大學(xué) 2018
[8]基于布拉格光柵的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 胡通.華北電力大學(xué)(北京) 2018
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