光纤光栅传感网络时分复用查询技术

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1、'it77弘叫中文摘要中文摘要综合考虑现有各种光纤光栅网络传感解调和查询技术的优缺点，并根据光纤所承担的一些项目的具体要求，本人在以下几个方面开展了一些工作：1、基于滤波技术的时域解调方案，无论是有源还是无源装置均可通过观测时序负脉冲的时间间隔对包含在FBG波长漂移量内的待测信号进行解调。受压电陶瓷驱动的解调光栅对传感光栅反射光波进行波长扫描，将传感光栅布拉格反射波长的漂移变为解调光栅透过的负脉冲在时域中间隔的变化。2．研制了一种高稳定性热电半导体制冷温度控制装置。该装置采用lattice的ispPAC20芯片内置的PID控制器来控制TEC的致冷电

2、流，实验得到的短期温度稳定值高达0．018。C。3．对时分复用光纤光栅传感系统进行了理论分析，并研制出级联式多信道输出和并行式多信道输出两种时分复用光纤光栅传感系统。选择合适的光纤光栅之间的间距和光纤光栅的反射波长，电光调制脉冲，成功地对光纤光栅复用系统进行了地址查询。在利用级联的开关模块和CPLD产生的延时控制器来控制多信道模拟开关，实现TDM查询。并利用非平衡扫描Michelson干涉仪对传感信号进行了高分辨率的解调。输出的信号经滤波器用相位计来探测信号的相移变化，计算出了物理量的变化。关键词：光纤光栅、时分复用、时域寻址、实时监测、传感网络黑

3、龙江大学硕士学位论文AbstractThethesismakessomestudiesfortheapplicationsoffiberBragggratingsensornetwork：1．Thetimedomaindemodulationbasedonfilterisstudieddeeply，whichincludeactivedeviceandpassivedevice．Thereflectedwavelengthshiftofsensorgratinginducedbythemeasuredstrainisconvertedintovar

4、iationsoftimeintervalbetweennegative—goingpulsesthatisreflectedbydemodulationgratingcontrolledbyPZT．2．Onehi曲accuracytemperaturecontrollerisdesigned．TheprogrammablePIDcontroller,whichisintegratedintoPAC20，controlsthecoolingcurrentofthistemperaturecontroller．111etemperaturecontr

5、ollerisdemonstratedwithO．0180／Ihdynamicstablevalueinshortterm．3．Atime—division—multiplexedfiberBmgggratingsensorsystemhavebeentheoreticallyanalyzed．andthemulti—channelcaseadedandparallelinterrogationsystemsaredeveloped．ThesystemisinterrogatedbyanunbalancedMichelsoninterferomet

6、erafterchoosingcorrespondspacebetweenfiberBragggratingsandreflectedwavelength．Thetechniquesoftime—domainaddressingisintroducedtointerrogatethegratingsbyusingcascadedswitchesarrayandmulti—channelanalogswitches，whichiscontrolledbydelaycontrolsignalfromCPLD．111evarietyphaseofoutp

7、utsignalviafilterismeasuredbyLockInAmplifier,andcalculatedthevarietyofmeasuredbedy．Keywords：fiberBragggrating，time—division—multiplexed，time-domainaddressing，realtimemonitoring，sensornetwork．11．第1章绪言1．1光纤光栅传感器及其网络化技术光纤光栅(FBG)传感技术是随着1989年美国UTRC的G．Meltz[11等人首次以准分子激光泵浦的可调谐倍频染料激光器

8、输出的244nm紫外光为光源，侧面写入掺锗石英光纤上研制出光纤光栅而开始的。该技术的出现促进了全光通信技术的飞跃发展供了可