激光扫描FBG解调系统研制

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近年来以光纤Bragg光栅为代表的光纤传感器,以其结构简单、体积小、不受电磁干扰、精度高、便于组网、稳定性好等显著优点,被应用于能源、结构监测、航空航天等领域,成为了新一代传感器发展的趋势。随着中国物联网发展战略的实施,光纤传感领域的研究和产业化面临着巨大的机遇和挑战。对光纤Bragg光栅的解调是传感系统的难点之一,目前国内外不少科研单位和公司对解调技术进行了大量研究,并取得了一些成绩。然而,已有的光纤Bragg光栅解调仪价格昂贵,无法在实际中大规模使用。改进和完善现有的解调方法,实现高性价比的光纤Bragg光栅解调仪对光纤传感技术的实用化、工程化、产品化具有深刻的意义。本论文基于这个出发点,取得了一些阶段性成果,总结如下:(1)参考大量文献,对光纤传感技术的特点和发展趋势进行了分析,为光纤传感器的研究提供一定的参考。同时分析了光纤Bragg光栅的传感原理,对各种解调方法进行比较,总结了各自的优缺点。(2)提出了基于扫描激光器的光纤Bragg光栅解调系统,对方案中涉及到的光器件和电子器件进行了详细的分析和测试,确定了系统的硬件构成。(3)搭建了完整的光纤Bragg光栅解调系统,对系统中各模块的性能参数进行了测试。(4)论证了方案中使用的解调算法,并在NI LabVIEW编程环境下实现了该算法。同时,编写了友好的用户交互界面。(5)对解调结果进行了分析和总结,对可能出现的问题进行了更深一步的讨论,为后续的研究做出展望。
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