光纤法珀传感器解调技术研究

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光纤传感技术是伴随着光导纤维和光纤通信发展起来的新兴的传感技术。在感应外界信号方面,光纤传感器不受电磁干扰、工作无缘、耐腐蚀、体积小、重量轻,在信号传导方面,光纤传感器得益于光导纤维本身的优点传输速度快、容量大,因此光纤传感器在“传”和“感”两方面都有很大的优势,经过近几十年的研究,光纤传感技术得到了迅猛的发展。目前部分光纤传感器的应用已经很成熟,形成了完整的产业。本论文首先对光纤传感的发展和光纤传感器的分类进行了系统的介绍,重点介绍了光纤法珀传感器的研究现状,分类方法并对主要的几种法珀传感器的性能,应用等进行了分析比较。然后从平行平板的多光束干涉原理出发对光纤法珀传感器的传感原理进行了研究,对目前主要的两种法珀传感器解调方法进行了分析比较,介绍了常见的几种法珀传感器的复用方法。其次从实际工程应用的角度提出了一种光纤法珀传感器串行复用的方法,运用编程工具开发应用软件以及数学工具软件解调出复用传感器的光谱,从光路系统和数据处理系统两方面对本方法进行了介绍,对整个系统中选用器件的作用和性能要求做出了分析介绍。并且使用实验室制备的珐珀传感器形成串行复用结构,利用复用解调系统进行实验,验证系统的可行性。接着通过串行法珀传感器的应变实验对系统和解调方法进行验证。分析实验数据和结果,证明论文中提出的串行复用及解调方法的可行性,就实验中发现的问题和改进方法提出讨论。最后针对珐珀传感器在一些解调精度要求不是很高但是解调响应速度要求比较快的条件下,应用基于强度解调的高速动态解调方法进行了验证,并且和相位解调系统进行对比,分析比较两个不同系统的性能优劣。
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