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高精度光纤光栅温度/应变传感系统研究

谢杨  
【摘要】:光纤光栅传感是20世纪70年代以来新兴的一项传感技术,目前已广泛应用于建筑业、电力工业、航天业、科研等民用和军用领域。光纤光栅是通过其反射波长的变化反映外界物理量的变化来实现传感的,因此波长检测精度是光纤光栅传感系统的一个重要指标。本论文重点研究了光纤光栅波长的高精度解调技术,分析了影响传感系统波长解调精度的主要因素,给出了提高解调精度的方法。 首先,本文研究了光纤光栅的耦合模理论,并对光纤光栅的温度特性、应变特性和温度-应变交叉敏感特性进行了理论分析;比较了几种常用的波长解调技术的优缺点,在此基础上,设计了基于可调谐法布里-珀罗(F-P)滤波器的四通道光纤光栅波长解调系统。其次,本文对F-P滤波器腔长漂移及扫描电压的非线性对波长解调精度的影响进行了研究,采用参考光栅及F-P标准具实现了对波长的标定;并从实际工程中光纤色散和光缆长度的角度,研究了传输时延对波长解调精度的影响,经过数值模拟给出了传输时延的影响程度。然后,分析了有限冲击响应(FIR)和无限冲击响应(IIR)低通滤波器应用在光谱信号滤波时对波长解调精度的影响,确定了本文设计的光纤光栅波长解调系统中采用的滤波器类型及参数;为了提高光谱峰值检测的精度,对微分法、质心法、频谱相关法和高斯拟合法等寻峰算法的性能进行了比较,确定了系统中采用的寻峰算法及参数设置。最后,在上述研究的基础上,采用虚拟仪器开发平台LabWindows/CVI实现了FIR低通滤波和高斯拟合寻峰算法,完成了四通道光纤光栅传感系统的波长同步解调软件的编写。


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9 ;光纤光栅前景光明[J];激光与光电子学进展;1995年02期
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2 山东 李保军;浅谈光纤光栅传感器[N];电子报;2005年
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