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基于m序列的分布式光纤光栅传感网络的复用解调研究

邓继生  
【摘要】:近年来,随着光纤光栅传感技术的发展和应用,光纤光栅的调制与解调便成为了相关领域的研究热点。目前,大容量的光纤光栅传感阵列,可复用的光纤光栅的数量受到了限制;同时,常用的解调方法由于受器件延迟、光源的稳定性和可调谐光波长范围的影响,限制了传感光栅的个数和使用范围等不足。为了实现单波长光纤光栅的复用与解调,本文采用码分复用技术和相关检测技术来提高系统的信噪比和传感光栅的复用个数。该研究的主要内容包括:首先,在研究了光纤光栅传感的工作原理、常用的复用技术的优势与对比、以及解调方法的基础上,重点研究码分复用技术作为光纤光栅传感系统中的复用方法和使用延迟干涉仪作为光域解调的基本原理。其次,利用Optisystem7.0光通信仿真软件设计、搭建了基于伪随机码序列的光纤光栅复用和解调的系统仿真,在10GBits/s的传输系统中,发送的码序列可以解调出时延间隔为0.1ns的任意两个同波长光纤光栅点,同时研究了不同码长的码序列与可复用的最大光栅数量、以及不同码长对系统的仿真效果之间的关系,最终验证了基于伪随机码序列的光纤光栅复用和解调研究方案的可行性和正确性。最后,搭建了基于伪随机码序列的光纤光栅传感网络复用和解调的实验系统,通过实验系统鉴别光纤上的不同反射点,并且通过温度实验研究不同的温度对实验系统所输出的信号电压的影响。


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