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电力设备内部温度光纤光栅传感阵列在线监测系统关键技术的研究

蔡君  
【摘要】:本文根据当前光纤光栅传感技术的发展状况,主要对光纤光栅传感阵列应用于电力设备内部温度在线监测系统的一些关键技术进行了研究。 本论文主要做了以下几个方面的工作: 1、在基于相位掩模法技术构成的在线监控光纤光栅刻写系统上,对光纤光栅刻写过程中光栅参数与刻写条件的关系进行了研究;探索了一种行之有效的抑制光纤光栅边模的简易方法,即通过调节和控制激光束光斑来抑制光纤光栅的边模。此外,通过合理利用光栅刻写系统的加/减振,实现光纤光栅带宽在一定范围内的控制。为满足电力设备内部温度环境的要求,通过研究分析及相关的试验,采用掺锗石英光纤进行刻写的光栅与用普通的石英光纤刻写的相比,其耐高温特性得到了很大的改善。 2、利用两段掺铒光纤作为增益介质,采用一种双级双程结构,两级分别采用前向和后向的抽远方式,实现了20.20mW的C+L波段(1520~1610hm)高稳定放大自发辐射宽带光源,能较好的满足分布式光纤光栅传感应用的需要。 3、在与当前布拉格光栅传感器解调信号处理系统比较的基础上,采用了基于ARM9的32位高端嵌入式微处理器S3C2410为硬件核心和Linux为嵌入式操作系统内核来设计布拉格光栅传感器解调信号处理系统,对系统的核心算法和系统的重要组成模块与接口进行了设计,克服了解调器带来的随机误差,使其具有更强的运算能力,实现了传感系统的网络化与信息化。


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