大学毕业设计---基于bragg光栅磁场测量解调系统.doc

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1、毕业设计（论文）题目基于Bragg光栅磁场测量解调系统的研究毕业设计（论文）诚信声明书本人声明：本人所提交的毕业论文《基于Bragg光栅磁场测量解调系统的研究》是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果，论文中所引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注；对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全清楚本声明的法律后果，申请学位论文和资料若有不实之处，本人愿承担相应的法律责任。论文作者签名：时间：年月日指导教师签名：时间：年月日西安邮电学院毕业设计(论文)任务书学生姓名指导教师职

2、称教授院(系)电子工程学院专业光电信息工程题目基于Bragg光栅磁场测量解调系统的研究任务与要求1.调研光纤光栅传感器的现状。2.学习光纤光栅传感器原理及相关知识。3.调研光纤光栅传感器进行磁场测量的方法与应用。4.学习光纤光栅测量磁场解调系统的基本原理5.探索研究利光纤光栅进行磁场测量的新方法。开始日期2012年2月27日完成日期2012年6月17日主管院长(签字)2012年3月1日西安邮电学院毕业设计(论文)工作计划2011年12月26日学生姓名郭晶晶指导教师葛海波职称教授院（系）电子工程学院专业光电信息工程题目基

3、于Bragg光栅磁场测量解调系统的研究______________工作进程起止时间工作内容2012.1.3————2012.2.29学习光纤光栅传感器原理及相关知识，了解光纤光栅传感器的应用现状。2012.3.1————2012.3.31调研光纤光栅传感器进行磁场测量的方法与应用,并学习掌握最基本的几种解调方法。2012.4.1————2012.4.15探索利用光纤光栅进行磁场测量的新方法。2012.4.16————2012.5.20分析并验证新方法，进行具体应用仿真。2012.5.21————2012.5.31撰写论

4、文，完成论文初稿。2012.6.1————2012.6.6完善并修改毕业论文。2012.6.7————2012.6.17准备答辩。主要参考书目(资料)：（1）赵勇，光纤光栅传感技术[M].北京：国防工业出版社，2007.（2）廖延彪，偏振光学[M].北京:科学出版社.2003.1.（3）毕卫红，张燕军，齐跃峰等，光纤通信与传感技术[M]，北京：电子工业出版社.主要仪器设备及材料：1.计算机一台2.MATLAB仿真软件论文(设计)过程中教师的指导安排：每周指导一次，主要解答学生问题，指导研究进度，并检查阅读资料笔记和仿真

5、程序。对计划的说明：本计划为开题之初所定，后续会根据具体情况随时调整，最终一定按毕业设计规定结束日期完成。指导教师签字：2012年3月30日西安邮电大学毕业设计(论文)开题报告课题名称：基于Bragg光栅磁场测量解调系统的研究电子工程学院学院光电子技术系系（部）光电信息工程专业光电0801班学生姓名：郭晶晶学号：05084031指导教师：葛海波报告日期：2012年3月30日1．本课题所涉及的问题及应用现状综述光纤光栅是最近几年发展最为迅速的光纤无源器件之一。自从1978年K.O.Hill等人首先在掺锗光纤中采用驻波写入

6、法制成世界上第一只光纤光栅以来，由于它有许多独特的优点，因而在光纤通信中，光纤传感等领域均有广阔的应用前景。随着光纤光栅制造技术的不断完善，应用成果的日益增多，使得光纤光栅成为目前最优发展前途，最具代表性的光纤无源器件之一。由于光纤光栅的出现，使许多复杂全光通信和传感网成为可能，极大地拓宽了光纤技术的应用范围。2．本课题需要重点研究的关键问题、解决的思路及实现预期目标的可行性分析利用光纤光栅测量磁场的传统方法是测量波长的改变量，此方法精度低而且高频响应也差。A.Kersey等人提出了一种直接测量磁场的方法，基本原理是在

7、外加磁场的作用下，光纤光栅中的左旋和右旋圆偏光的布拉格反射波长发生漂移，只需测出此漂移量就可以直接确定磁场的大小，但是由于石英材料的费尔德常量很小，磁场导致的反射谱分裂很小。光纤光栅测电磁场的解调系统是根据磁场与光纤光栅偏振相关损耗（PDL）成正比的原理，运用1/4波片将左旋圆偏振光和右旋圆偏振光转化为线偏振光，再根据检测出的两偏振光的光强计算出磁场强度，这种方法灵敏度高，高频效应好、对温度不敏感，克服了传统的光纤光栅测量电磁场的不足。如果磁场在0~量级之间，PDL值将与磁场成正比。利用该特性，可以来测量磁场的大小。为

8、了便于测量，一般采用PDL的峰值来测量磁场。磁场变化时，PDL峰值对应波长发生相应变化。对应波长变化量很小，当磁场变化1000Gs时，两反射波长变化量仅为0.042pm。当磁场在0~量级之间，PDL谱峰值对应波长可近似认为不变，因此通过测量PDL的峰值波长对应左旋与右旋偏振光的能量得出PDL值，即可解调出磁场大小与变化。3．完成本