FBG（Fiber Bragg Grating,光纖Bragg光柵）,作為一種新型的光纖傳感器件,可實(shí)現(xiàn)多種物理量的傳感,被廣泛應(yīng)用于建筑、航空船運(yùn)、石油化工等的安全監(jiān)測,而如何精確解調(diào)傳感信號是實(shí)現(xiàn)FBG傳感的重要前提。光學(xué)低相干反射技術(shù)（Optical Low Coherence Reflectometry,OLCR）因其自身獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)被廣泛運(yùn)用于FBG傳感的解調(diào),并且結(jié)合重構(gòu)算法還可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜物理量的檢測,比如分布式應(yīng)變。因此本文在OLCR-FBG測量系統(tǒng)基礎(chǔ)下,分析研究系統(tǒng)整體功能,并進(jìn)行軟件和硬件方面的改進(jìn),獲得了更好的測量結(jié)果,主要研究工作如下:首先,在深入研究光纖光柵傳感原理基礎(chǔ)下,利用FBG應(yīng)變解調(diào)傳感模型,通過傳輸矩陣法分析了應(yīng)變作用下FBG的光傳輸特性;并對實(shí)現(xiàn)應(yīng)變解調(diào)的剝層算法及OLCR-FBG系統(tǒng)測量原理進(jìn)行了詳細(xì)分析,建立系統(tǒng)干涉圖模型。其次,利用剝層算法結(jié)合傳輸矩陣仿真分析重構(gòu)過程中不同參數(shù)對應(yīng)變重構(gòu)精度的影響,通過對比多種結(jié)果,得到了較好的適合本系統(tǒng)的參數(shù)值。再者,分析研究了 OLCR-FBG測量.系統(tǒng)中的應(yīng)變調(diào)諧機(jī)構(gòu);并仿真調(diào)諧機(jī)構(gòu)的懸臂梁和粘貼在其上的F... 

【文章來源】：中國計(jì)量大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 光纖光柵傳感及解調(diào)技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 光纖光柵傳感技術(shù)
        1.2.2 FBG解調(diào)技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 光學(xué)低相干反射技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.3.1 光學(xué)低相干反射技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展
        1.3.2 OLCR應(yīng)用于FBG檢測的研究與發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容和安排
2 基于OLCR的FBG應(yīng)變檢測原理
    2.1 FBG光傳特性理論分析
        2.1.1 耦合模分析理論
        2.1.2 傳輸矩陣分析方法
    2.2 FBG軸向應(yīng)變傳感模型與反射譜特性分析
        2.2.1 均勻應(yīng)變傳感模型及FBG特性分析
        2.2.2 非均勻應(yīng)變傳感模型及FBG特性分析
    2.3 OLCR-FBG應(yīng)變系統(tǒng)檢測原理
        2.3.1 基于剝層算法的應(yīng)變重構(gòu)解調(diào)原理
        2.3.2 OLCR-FBG應(yīng)變系統(tǒng)檢測原理及分析
        2.3.3 OLCR-FBG系統(tǒng)干涉圖仿真與分析
    2.4 小結(jié)
3 OLCR-FBG應(yīng)變檢測系統(tǒng)分析與優(yōu)化設(shè)置
    3.1 OLCR-FBG應(yīng)變測量系統(tǒng)
        3.1.1 硬件系統(tǒng)組成
        3.1.2 軟件系統(tǒng)組成
    3.2 檢測系統(tǒng)測量過程參數(shù)確定與處理
        3.2.1 系統(tǒng)光路的調(diào)試
        3.2.2 干涉圖掃描速度與采樣頻率
        3.2.3 系統(tǒng)干涉圖的計(jì)算處理
    3.3 系統(tǒng)重構(gòu)參數(shù)對應(yīng)變重構(gòu)的影響及其優(yōu)化
        3.3.1 應(yīng)變解調(diào)范圍對應(yīng)變重構(gòu)的影響
        3.3.2 折射率調(diào)制幅度對應(yīng)變重構(gòu)的影響
        3.3.3 分層數(shù)目對應(yīng)變重構(gòu)的影響
    3.4 小結(jié)
4 OLCR-FBG測量系統(tǒng)影響因素分析及改進(jìn)
    4.1 測量系統(tǒng)影響因素分析
        4.1.1 系統(tǒng)強(qiáng)度噪聲及拍頻噪聲
        4.1.2 光纖偏振態(tài)對系統(tǒng)的影響
    4.2 測量系統(tǒng)噪聲抑制及系統(tǒng)改進(jìn)
        4.2.1 測量系統(tǒng)噪聲抑制
        4.2.2 基于局部保偏光纖器件的OLCR-FBG系統(tǒng)
    4.3 小結(jié)
5 應(yīng)變檢測系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
    5.1 應(yīng)變調(diào)諧結(jié)構(gòu)
        5.1.1 懸臂梁應(yīng)變調(diào)諧結(jié)構(gòu)分析
        5.1.2 懸臂梁應(yīng)變調(diào)諧結(jié)構(gòu)仿真
    5.2 光纖光柵干涉圖測量
        5.2.1 均勻應(yīng)變下干涉圖測量及分析
        5.2.2 非均勻應(yīng)變下干涉圖測量及分析
    5.3 OLCR-FBG系統(tǒng)應(yīng)變測量結(jié)果及分析
        5.3.1 均勻應(yīng)變應(yīng)變測量結(jié)果及分析
        5.3.2 非均勻應(yīng)變測量結(jié)果及分析
    5.4 小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：2908420