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光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器具有体积小、成本低、耐腐蚀、灵敏度高等特性,广泛的应用于土木工程、航天技术、船舶航运业等领域的结构健康检测和机械设备检测。目前,国内外的低速光纤光栅解调技术已经相当成熟,但在一些领域如旋转机械中的叶片监测需要实现对多参量动态、瞬变等关键信息的获取,低速光纤光栅解调技术的解调速度无法达到要求。本文采用分布式反馈(Distributed Feedback,DFB)激光器和高速调制电流驱动构成高速扫频激光源,对高速数据采集进行研究,并针对高速、高精度解调的波长解调需求,最终研制出一种基于DFB激光器高速光纤光栅解调系统。主要工作如下:(1)研究基于DFB激光器的高速光纤光栅传感解调方案,采用高速调制电流驱动DFB激光器,形成100kHz的扫描激光器;采用FBG传感器、光环器、光电转换等光器件构成光路模块;采用高速AD采样完成对FBG反射光谱数据的实时采集,以FPGA作为嵌入式控制系统实现信号处理;构成高速光纤光栅解调系统,实现光纤光栅100kHz高速解调。(2)研究高速光纤光栅波长解调方法,针对解调系统设计方案,采用半峰检测寻峰算法和分段线性解调算法对FBG反射谱进行寻峰运算和波长解调,保证峰值判断的准确性和高速性,提高系统波长解调的精度;为提高解调系统波长解调范围,提出缺失波形修复方法,对在激光器扫描边缘丢失大量数据的非完整FBG反射谱波形进行修复,实现缺失FBG反射谱波形波长解调。(3)研究解调系统多光栅复用,为提高解调系统复用容量,实现多光栅准分布式解调,采用全同弱光栅替代强光栅作为检测光栅,利用光时分复用技术,实现解调系统多光栅传感网络解调。(4)通过静态温度实验和动态振动实验对解调系统的性能进行测试;验证了缺失波形修复算法;通过温度实验对解调系统全同弱光栅传感网络复用能力进行验证。实验结果表明,该系统具有很好地静态、动态解调能力;缺失波形修复算法使系统解调范围提高40%。对比现有的解调技术,本文提出的解调系统可用于光纤光栅100kHz的高速解调,具有解调精度高、结构简单、成本低的特点,且可实现全同弱光栅传感网络复用,不受外界环境和光强扰动的干扰,稳定性高,并具备对应用场景的自适应能力,具有实际应用价值。