基于频移干涉技术的光纤f-p传感器复用方法研究

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1、分类号密级公开UDC学校代码10497学位论文题目基于频移干涉技术的光纤F-P传感器复用方法研究英文StudyofthemethodformultiplexingfiberopticFabry-Perot题目sensorsbasedonFrequency-ShiftedInterferometry研究生姓名郑安贵姓名周次明职称教授指导教师单位名称光纤传感技术国家工程实验室邮编430070申请学位级别硕士学科专业名称光学论文提交日期2014年4月论文答辩日期2014年5月学位授予单位武汉理工大学学位

2、授予日期答辩委员会主席谭跃刚评阅人童杏林张东生2014年4月万方数据独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部

3、门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。（保密的论文在解密后应遵守此规定）研究生（签名）：导师（签名）：日期万方数据摘要光纤法布里-珀罗（F-P）传感器是光纤传感器中极为重要和常用的一类，利用多光束干涉的原理来检测被测物理量，属于相位调制型传感器。光纤F-P传感

4、器由于其制作简单、传感区小，灵敏度高等特点，在建筑工程、航空航天、生物医学、复合材料等诸多领域有着广泛的应用，特别是在智能结构领域，光纤F-P传感器是一种较为理想的传感器。光纤F-P传感器复用技术是实现其大规模应用的一个难点，也是当前研究热点之一。本文首先对光纤F-P传感器的原理和解调技术作了简单的介绍，提出了一种基于频移干涉技术的光纤F-P传感器复用新方法，详细分析了频移干涉技术的原理和基于频移干涉技术的传感器复用原理，通过理论分析，建立了传感器复用理论模型。在实验室现有的条件下，设计了一套复用

5、多个光纤F-P传感器的复用系统，利用测控软件Labview自动控制复用系统硬件，并作数据处理，获得了复用系统中光纤F-P传感器在不同拓扑结构下一定光谱宽度内的反射谱和传感器的位置信息。使用双峰解调法对复用系统中光纤F-P传感器的温度和应变传感特性进行了实验研究，进一步证实了本文中新型复用方法的有效性。结果本文最后分析了基于频移干涉光纤F-P传感器复用系统存在的问题和改进方法。关键词：光纤F-P传感器,频移干涉,复用,温度,应变I万方数据AbstractFiberFabry-Perot(F-P)se

6、nsorisakindofcommonlyusedandextremelyimportantPhasemodulationsensors,whichusestheprincipleofdual-beaminterferometrytodetectthemeasuredquantities.Becauseofitsproductionofsimple,smallsensingarea,highsensitivity,F-Psensorshavebeenwidelyusedinthefieldsofc

7、onstruction,aerospace,biomedicine,compositesandotherfields,especiallyinthefieldofsmartstructures.ThemultiplexingoffiberF-Psensorsisanobstacleinrealizingitslarge-scaleapplicationandhasbecomeoneofcurrentresearchfocuses.Firstly,theprincipleanddemodulatio

8、ntechniquesofF-Psensorsarebrieflyintroduced,andanewMultiplexingmethodbasedonFrequency-Shiftedareproposed.ThisthesisanalyzeddetailedlytheprinciplesofFrequency-ShiftedtechniquesanditsapplicationonF–Psensorsmultiplexing.Atheorymodelofsensorsmulti