光纤法布里--珀罗微压传感器解调技术研究

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1、学位论文独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究所做的贡献均己在论文中作了声明并表示了谢意。学位论文作者签名：梅枷日期：矽fu．驴6．口7学位论文使用授权声明研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属南京师范大学。学校有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以采用影印、复印等手段保存、汇编本学位论文。学校可以向国家有关机关或机构送

2、交论文的电子和纸质文档，允许论文被查阅和借阅。(保密论文在解密后遵守此规定)保密论文注释：本学位论文属于保密论文，密级：——保密期限为——年。学位论文作者签名：日期：棣粞≯I够．06．指导教师签名：日期：摘要伴随着工业环境、自动化程度的日益复杂，人们对压力传感器的需求越来越大，要求也越来越苛刻。光纤微压传感器以其抗电磁干扰、耐高温、耐腐蚀、灵敏度高等优势逐渐进入人们的视野，它能较好地满足现代传感器的微小型化以及光纤询问功能等的要求，易于实现新型的光纤传感测量网络。为了更安全、准确、可靠地获取压力测量值，提高测量精度，需要选取高精度的智能化的可靠的压力测试系统来满足工业实践、

3、科学研究等领域的应用需求。常用的光纤法珀传感器解调法有两种：强度解调和相位解调。然而强度解调法中，单波长强度解调法，虽然方法简单，但易受光源波动的影响；双波长强度解调法虽一定程度上避免了外界因素带来的干扰，但却因为挠度和解调方法的限制，使其测量范围受到很大约束：相位解调法中条纹计数法概念清晰、方法简单，但是谱峰值却很难精确读取，直接影响系统解调精度。针对以上问题的阐述，本文光纤法珀微压传感器采用了受干扰和量化误差影响小的傅里叶变换解调法，并在此基础上为了提高系统的分辨率和解调速度，又提出了线性调频Z变换，具体工作如下：基于SU一8胶制备的光纤法布里一珀罗微压传感器的结构，研

4、究了基于傅里叶变换解调技术(FFT)的基本理论模型，通过仿真模拟，理论证明了FFT解调具有不受光源干扰、解调精度更高的优势，搭建了动态微压测试系统，并完成了对基于SU．8胶制备的光纤法珀微压传感器的测试实验。为传感器的实用化提供了强有力的理论基础和实验验证。基于膜片式光纤法布里一珀罗微压传感器的结构设计，进一步研究了线性调频Z变换(CZT)的解调基本原理，模拟仿真了此算法的可靠性，并将此算法应用于基于膜片式的光纤法珀微压传感器的微压测试。理论和实验证明了CZT相比于FFT具有更高的分辨率、更小的计算量、更快的解调速度以及更高的解调精度。关键词：光纤微压传感器、傅里叶变换、线

5、性调频z变换、解调AbstractAlongwiththecomplexindus仃ialenvironmentandtheincreasingdegreeofautomation,thedemandforpressuresensorsbecomesmoreandmoreheavilv，alsotherequlrementbecomeShigherandhigher．Opticalfibermicrosensorisenteringpeople，snonzon8graduallywiththeadvantageofanti-electricma鲈eticfieldinter

6、ference。heatre81stance，co‘r08ionresistanceandhighsensitivityandSOon．Itiseasytomeettherequlrementsofmicrominiaturizationofmodemsensorsandinqui叫ofopticalfibers．Inordertogetthereliablevaluesafelyandaccurately，weneedtochoosetheaccuracv．automatlcandcredihiepressuretestsystemtOsatisfytherequirem

7、entsofscienfific。e8earchandproJectpracticetofurtherenhancedemodulatingtechnique．uemoduJatmgmethodsforopticalfiberF-Psensorsaredividedintotwocaregorjes：1men81tydemoduJ“onandphasedemodulation．Thesingle-wavelengthintemgationof1men81tydemodulation,whichissimple，bu