flrds-fbg应变传感器研究

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1、工学硕士学位论文FLRDS-FBG应变传感器研究张换男哈尔滨理工大学2016年3月国内图书分类号：O439工学硕士学位论文FLRDS-FBG应变传感器研究张换男硕士研究生：张换男导师：杨玉强教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：光学工程所在单位：应用科学学院答辩日期：2016年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：O439DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringResearchonFLRDS-FBGStrainSensorCandidate：

2、ZhangHuannanSupervisor：Prof.YangYuqiangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：OpticsEngineeringDateofOralExamination：March,2016HarbinUniversityofScienceandUniversity：Technology哈尔滨理工大学硕±学位论文原创性声明－本人郑重声明：此处所提交的硕±学位论文《ＦＬＲＤＳＦＢＧ应变传感器研究》，在哈尔滨理工大学

3、攻读硕±学位期间独立进，是本人在导师指导下行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除己注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：曰期：又７若年參月？＾０曰／哈尔滨理工大学硕击学位论文使用授权书《ＦＬＲＤＳ－ＦＢＧ应变传感器研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间在导师指导下完成的硕±学位论文。本论文的研巧成果归哈尔滨理工大学所有。，本论文的研巧内容不得其它单位的名义发

4、表本人完全了解哈、尔滨理工大学关于保存使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可＾＾？，可ｔ＾Ｊｌ公１采用影印、缩印或其他复制手段保存论文布论文的全部或部分内＇容。本学位论文属于保密□，在年解密后适用授权书。不保密囚。（请在レッ上相应方框內打Ｖ）作者签名：杂旅義日期；＞／谷年芝月如日导师签名；＞＾／多《曰期：又Ｗ年月曰寺哀＾哈尔滨理工大学工学硕士学位论文FLRDS-FBG应变传感器研究摘要腔衰荡

5、光谱技术因其具有不受光源波动影响、吸收光程长的优点受到了研究者的普遍关注。然而，腔衰荡光谱技术对两个反射镜的要求极高，限制了其在传感领域广泛应用。近年来，人们在腔衰荡光谱技术的基础上提出了光纤环形腔衰荡光谱技术。光纤环形腔衰荡光谱技术集腔衰荡光谱技术和光纤传感技术的优点于一身，是一种极具潜能的新型光纤传感器技术。本文将光纤环形腔衰荡光谱技术与FBG相结合，提出了一种基于光纤环形腔衰荡光谱技术和双FBG的应变传感器，并对其进行了理论分析和实验验证。本论文的具体研究内容如下：（1）制定了基于光纤环形腔衰荡光谱技术和双

6、FBG的应变传感方案，对其进行了理论分析。分析了脉冲光衰荡信号的产生条件与光纤环形腔长度、脉冲宽度、光路损耗及光电探测器灵敏度之间的关系，分析了传感器温度自动补偿原理及光纤环形腔衰荡光谱技术衰荡时间随FBG应变的关系。（2）搭建了光纤环形腔衰荡光谱技术的FBG应变传感实验系统，研究了脉冲光衰荡谱产生条件与系统各参量之间的关系。通过控制环形腔长度、脉冲宽度、耦合器分光比、掺饵光纤放大器光放大参数等参量获得光脉冲衰荡信号，利用Matlab软件编对实验数据进行了寻峰和拟合处理，得到了脉冲光衰荡时间随环形腔损耗之间的关系

7、。此外，研究了光电探测器在环形腔内不同位置对脉冲光衰荡谱首个脉冲能量的影响，给出了光电探测器的最佳放置位置。（3）实验研究了光纤环形腔衰荡光谱技术的FBG应变传感器的脉冲光衰荡时间随应变和温度的变化关系。此外，将FBG放在不同的温度下，验证了传感器的温度自动补偿效果。关键词光纤环形腔衰荡光谱技术；脉冲能量；光栅应变；衰荡时间I哈尔滨理工大学工学硕士学位论文ResearchonFLRDS-FBGStrainSensorAbstractDuetotheadvantagesofimmunitytolightsource

8、fluctuationandlongerabsorptionpath,cavityring-downspectroscopytechniquehasatractedresearcher’sattention.However,itwaslimitedtobeusedwidelytosensorareabecauseitsStringentrequirementsforthe