【摘 要】
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随着光纤光栅制造技术的不断完善和应用成果的不断出现,光纤光栅已成为目前最具有挑战性和最有发展前途的光纤无源器件之一。开发出高精度、低成本的 FBG 解调器将是 FBG 传
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随着光纤光栅制造技术的不断完善和应用成果的不断出现,光纤光栅已成为目前最具有挑战性和最有发展前途的光纤无源器件之一。开发出高精度、低成本的 FBG 解调器将是 FBG 传感器产业化的关键。本文主要研究基于 MZ 干涉仪的光纤光栅线性解调技术。 首先,论文系统地介绍了 Bragg 光栅及其传感原理,讲述了光纤光栅传感器特点及其应用。其次,文中对比分析了多种典型的传感解调技术,并在传统的线性解调法基础上提出了一种基于 MZ 干涉仪的线性解调法。该方法主要是基于 MZ 干涉仪的梳状滤波特性,即在输出光谱的上升或下降沿两输出臂的功率比值随波长变化很快,通过调整干涉仪臂长差,得到具有陡峭边沿的滤波器。系统的输出采用一种归一化处理来消除光源波动的影响。这种方案适用于分布式静态测量,并且易实现全光纤网络的相关检测。此方法有利于研究具有操作简单、成本低和适用于工程应用的波长位移检测技术。最后,文中对基于 MZ 干涉仪的光纤光栅传感解调系统的光路、光电转换电路、I-V 转换电路、运算处理电路、滤波电路以及 A/D转换电路进行了设计与参数选择,然后将该传感解调方案应用在温度传感解调实验上,并给出了温度传感系统的测量灵敏度,证实了本研究方案的正确性,文章的最后部分对本方案提出了改进措施,此实验表明本方案有望在工程实际中得到应用。
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