光纤Bragg光栅传感解调系统的设计

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1、r、i23627’’?。tj0吣d摘要～鲈本论文的研究工作是对新型光纤传感墨一光纤Bragg光栅传感器的应用基础研究。基本内容包括：光纤光栅的发展和制作工艺、光纤光栅的传感解调工作一畋原理、基于悬臂梁的实用化的光纤光栅解调系统的设廿、原理性实验结果的分析讨论以及提出一种利用光纤光栅对来解决交叉敏感问题的方案。I

2、

3、d在使用模式耦合理论详尽地阐述了光纤光栅工作原理的基础上，本论文分析比较了几种典型的传感解调方案的特点，然后设计了一套新颖的基于悬臂梁线胁：霎性调谐滤波的光纤光栅解调系统，并对这套系统进行了理论和实验研究。尽管由于实验条件所

4、限，最后的实验结果与实际值稍有差距，仍得到了许多有益的结论。此外，本文提出了一种用两个性能匹配的光纤光栅实现温度与应变同时测咖瓤量的传感方案。用于同时传感温度与应变的光纤光栅分别写于悬臂梁的上下两面，通过监测两个反射峰的波长移动便可实现温度与应变的同时测量。此方案相一叫比于其他一些解决方案，只需要一套光源和波长检测装置，光路更简单可靠，成洲本也更小，因而具有一定的实用价值。，珊一(总之，本论文的研究工作对于光纤Bragg光栅传感和悬臂梁调谐这两种技术的进步、发展和实用化，具有重要的现实意义筑咖／㈡AbstractThisthesisp

5、resentsmystudyeffogsonnewtypeofFiber-OpticSensors---FiberOpticBraggGratingSensor．PrimecontentsincludedevelopmentandproductcourseofFiberBmggGrating(FBG)，demodulationprinciplesofFBG,designofdemodulationsystemofFiberGratingSensorswithaCantileverBeam，analysisofexperiments，a

6、ndamechanismbasedonfibergrating-pairispresentedwhichisusedtostudythesolutionofcross—sensitivityofFiberOratingSensormeasurement．OnthebasisofFBG’workingmechanismwhichisexpoundedontheapproachofMode．Coupledtheory,thepaperanalyzesandcomparesthecharacteristicsofsometypicaldem

7、odulationmechanisms．AnoveldemodulationmechanismforFBGwithacantileverbeamtolinearlytunablefilteringisdesigned，andthetheoreticalandexperimentalanalysisonthisdemodulationmechanismisexplained．Althoughtheexperimentconditionsrestrictit，theanalysisofthemeasureddatashowthemecha

8、nismhasgreateffectonthepracticalapplication，notonlyinopticalcommunicationandsensorsystems．Inaddition，Iputforwardasensingschemeandsolutionofcross·sensitivityofFBGmeasurementswhichusesthematchingperformancefibergrating-pair．Thefibergrating-pairarerespectivelywrittenontheo

9、ppositesurfacesoftheCantileverBeam，andbymeasuringwavelengthshiftofthetwopeaksofFBG，strainandtemperaturecanbedeterminedsimultaneously．Comparedwimsomeotherschemes，theschemeusesonlyonesetoflaser-houseandwavelengthdetectionequipment,andthephoticroutegivesmorefacilitiesforth

10、epracticalapplication，andit’Scostischeaper．Sothisschemeshowssomepotentialsofthepracticalapplication．Insummary,