集成化光纖光柵無線傳感器設計與實現(xiàn).pdf

1、光纖光柵傳感技術是光纖傳感領域中重要的研究內容，在國防、大型建筑、石油化工等領域發(fā)揮著重要的作用。光纖光柵傳感技術集諸多優(yōu)良特性于一身，如輕巧、靈敏度高、抗干擾、可靈活復用組網等，但由于受到光源帶寬、光纖鏈路復雜度和光器件成本等因素的限制，大規(guī)模組網還面臨諸多問題。無線傳感器網絡是現(xiàn)代物聯(lián)網技術的重要組成部分，是由大量的傳感器節(jié)點通過無線通信技術形成的自組織的探測網絡。無線傳感器節(jié)點將數據采集、處理、融合及傳輸等功能集合于一身，并通過無

2、線的方式實現(xiàn)大規(guī)模組網。光纖光柵傳感與無線通信技術相結合構成的光纖光柵無線傳感網絡系統(tǒng)有效融合了二者的優(yōu)勢，為傳感技術帶來了新的發(fā)展方向，成為現(xiàn)代物聯(lián)網技術的重要新元素。
　　 本論文的工作著眼于光纖光柵無線傳感器節(jié)點系統(tǒng)設計，實現(xiàn)了基于可調諧M-Z干涉儀和可調諧DFB激光器波長解調模塊的光纖光柵無線傳感器。主要內容如下：
　　 1.對光纖光柵無線傳感技術進行了討論。簡要介紹了光纖傳感技術的發(fā)展概況；介紹了光纖光柵傳感技

3、術和無線傳感器技術的原理及技術特點，對光纖光柵波長解調的諸多方法進行了詳細討論。
　　 2.對基于可調諧M-Z干涉儀的光纖光柵波長解調模塊進行了系統(tǒng)闡述。詳細介紹了基于可調諧M-Z干涉儀的波長解調原理和各重要組件及功能模塊。設計并實現(xiàn)了基于可調諧M-Z干涉儀的波長解調模塊。
　　 3.對基于可調諧DFB激光器的光纖光柵波長解調模塊進行了深入討論。詳細介紹了DFB半導體激光器的特點和工作原理，通過控制DFB激光器工作電流和