一种大容量光纤光栅传感系统的研究

【摘要】： 目前,光纤光栅传感器以其结构简单、抗电磁干扰能力强等优势在传感器领域发展极为迅速,而在一些大型工程和结构监测中常需要大量传感器,因此,研究一种分布式、可长期稳定测量的大容量光纤光栅传感系统具有重要的意义。 本论文的主要工作： 1)对现有光纤光栅传感解调及复用技术进行了分析与比较,在对可调谐F-P滤波器解调法分析讨论的基础上设计了一种基于F-P滤波的大容量光纤光栅传感系统。 2)为了提高传感系统的容量,在系统中加入光纤延迟线,不同路的反射信号在时序上得到了分离；在原有波分复用基础上实现时分复用,不同路可以采用相近甚至相同中心波长的传感器,不受中心波长限制,增加了光纤光栅传感系统中传感器的数量。 3)利用宽带光源,F-P可调谐滤波器,耦合器,光纤延迟线,光电探测器和DSP模块等搭建完成光纤光栅传感系统,调试并使其稳定运行。 4)利用搭建的大容量光纤光栅传感系统对实验室环境温度进行了长时间的监测,并与传统温度计测量结果进行了比较分析,验证了所设计光纤光栅传感系统的稳定性与精度。实验结果表明利用该传感系统可以稳定准确的对多个监测点的温度进行实时测量。