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《北京交通大学》 2010年
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双光纤光栅传感器的研究

雷飞鹏  
【摘要】:本文旨在提出一种简单易行的光纤光栅传感器,使其能应用在一些对成本有严格要求,对精确要求不是很高的环境中,进一步扩大光纤光栅传感器的适应范围。 首先针对双光纤光栅传感器做相应的理论分析,然后设计了一种用双啁啾光纤光栅来实现的应力传感器及一种用保偏光纤光栅来实现的温度传感器: 1)分析了光纤光栅的温度传感原理和应变传感原理,总结了温度与应变交叉敏感解决办法及封装技术的进展; 2)在光纤布拉格光栅的耦合模理论基础上推导出啁啾光栅和保偏光栅的特性并得到了相应的仿真图; 3)提出了一种双啁啾光纤光栅应力传感器,并将设计的双啁啾光纤光栅应力传感器与单片机结合成功构建了一种新型的公路交通流量监视系统。首先利用单片机的接口技术将传感器输出的模拟信号转化成数字信号,然后用单片机编程实现数据的处理及分析,成功的通过检测电压的变化来进行轮轴识别,最后用单片机进行采样运算比较,判断车型。建模仿真结果证明,此监控系统能很好的识别各种车型,完成对公路交通流量的监控; 4)在研究了保偏光纤光栅特性之后提出了一种温度传感器,利用保偏光纤光栅构成的激光器来实现温度的传感。从理论上仿真验证了此传感器的可行性。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN253

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