【摘 要】
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光纤传感器高精度解调技术的研究在近几年成为热点,由于光纤布拉格光栅（FBG）中心波长的变化直接反映外界温度、压力等物理量的变化情况,所以在恶劣环境下如何准确的检测出FBG中心波长值以获取更精准的信息是备受关注的研究方向。基于可调谐F-P滤波器的FBG解调系统在恒温条件下具有很高的解调精度,但是在温度变化的条件下,解调系统性能会下降,直接影响FBG中心波长的高精度解调。因此,本文提出了一种基于F-P
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光纤传感器高精度解调技术的研究在近几年成为热点,由于光纤布拉格光栅（FBG）中心波长的变化直接反映外界温度、压力等物理量的变化情况,所以在恶劣环境下如何准确的检测出FBG中心波长值以获取更精准的信息是备受关注的研究方向。基于可调谐F-P滤波器的FBG解调系统在恒温条件下具有很高的解调精度,但是在温度变化的条件下,解调系统性能会下降,直接影响FBG中心波长的高精度解调。因此,本文提出了一种基于F-P标准具和乙炔气室复合波长作为参考波长的标定方法,在变温条件下能够实现光纤光栅反射谱的高精度解调。本文完成的主要工作如下:首先,查阅大量论文文献,总结国内外高精度解调技术的研究现状,研究并分析了近几年常用的解调技术的原理以及优势与不足,为FBG反射谱高精度解调系统的设计奠定了基础。其次,在对F-P标准具和乙炔气室的温度稳定性进行理论分析和实验分析的基础上,设计并搭建了F-P标准具和乙炔气室的复合波长作为参考波长的光纤光栅解调实验系统,完成了光谱数据的采集和存储,为FBG中心波长的高精度解调算法的实现提供了一个硬件平台。最后,研究了一种以乙炔（C2H2）气室的气体吸收峰作为主波长参考,F-P标准具的疏状波长作为辅波长参考,对FBG反射波长进行校准的方法来求得精确的FBG中心波长值。通过对比分析发现复合参考波长具有更高的解调精度。研究了光谱多峰情况下的精确的峰值搜索算法,为波长校准的准确性提供了有效参考。
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