隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,光纖傳感器逐漸成為傳感領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究對(duì)象。其中,光纖法布里-珀羅傳感器以其結(jié)構(gòu)簡單,體積小,穩(wěn)定性高,靈敏度高、不受電磁干擾、易復(fù)用等諸多優(yōu)勢(shì),被認(rèn)為具有巨大的商業(yè)價(jià)值及廣泛的工業(yè)應(yīng)用前景。而在目前,光纖法布里-珀羅傳感器昂貴的解調(diào)系統(tǒng),限制了其在商業(yè)普及的步伐。因此,開發(fā)低成本、高性能的光纖法布里-珀羅傳感器是發(fā)揮其自身優(yōu)勢(shì),普及光纖法布里-珀羅傳感器應(yīng)用的關(guān)鍵。為促進(jìn)光纖法布里-珀羅傳感器的發(fā)展,降低光纖法布里-珀羅傳感器解調(diào)系統(tǒng)的成本,本文提出了一種基于光學(xué)互相關(guān)原理的解調(diào)方法。根據(jù)F-P干涉儀的基本原理推導(dǎo)了光纖法布里-珀羅傳感器的輸出干涉信號(hào)。從解調(diào)系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)出發(fā),建立了基于光學(xué)互相關(guān)原理解調(diào)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并對(duì)其互相關(guān)信號(hào)進(jìn)行了數(shù)值模擬。根據(jù)所設(shè)計(jì)的解調(diào)系統(tǒng),設(shè)計(jì)了符合解調(diào)范圍的傳感頭,并對(duì)其進(jìn)行了標(biāo)定。利用所設(shè)計(jì)的傳感系統(tǒng)分別進(jìn)行了溫度和壓力的測量實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基于光學(xué)互相關(guān)原理的解調(diào)儀能夠?qū)崿F(xiàn)F-P腔長的高精度、大范圍的解調(diào)。為了進(jìn)一步測試基于光學(xué)互相關(guān)原理的解調(diào)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)解調(diào)性能,搭建了基于光學(xué)互相關(guān)解調(diào)的光纖F-P聲波傳感系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,所設(shè)計(jì)的傳感系統(tǒng)能夠還原出低于80Hz的聲波信號(hào),并且輸出信號(hào)具有較好的信噪比和較高的檢測極限。綜上所述,本文的研究用作將推動(dòng)光纖F-P傳感器進(jìn)一步發(fā)揮其自身優(yōu)勢(shì),推進(jìn)其工業(yè)及商業(yè)應(yīng)用普及。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP212

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本文編號(hào)：2823706