基于FPGA的多纵模激光拍频解调技术研究与实现

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近年来,随着光纤通信产业的快速发展以及技术突破,光纤激光传感器凭借高信噪比、高灵敏度,窄线宽的优势在水声、压强、加速度测量等领域得到了广泛应用。为了解决目前光纤激光传感解调系统成本高,速度慢的问题,本文从光纤激光传感技术理论与应用出发,结合纵模拍频解调和数字信号处理技术,提出一种基于FPGA的电子化、高速度的数字解调方案设计。
  搭建环形谐振腔多纵模光纤激光传感和自动温控平台进行应力传感测试,验证拍频信号的传感特性,明确最佳拍频选取原则。通过限制光纤光栅带宽进一步增强拍频信号信噪比,提高泵浦光源的利用率。为了减小采样率的严苛要求以及解调难度,选取合适的拍频传感信号,以FPGA为硬件平台,采用一种基于带通采样的非相干解调方法进行数字化鉴频,结合频谱分析仪,示波器等设备对硬件调试结果进行验证,实现了正弦振动信号快速精确的解调,进一步推动了光纤激光传感的数字化传输进程。
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