光纖光柵復用無線傳感及解調實驗研究.pdf

1、目前，基于光纖光柵的復用傳感特性實現(xiàn)的準分布式傳感系統(tǒng)以低成本、高靈敏度的優(yōu)勢已在大型建筑、橋梁和油井等特殊場合的安全監(jiān)測方面得到廣泛的應用。然而已研究和應用的傳感系統(tǒng)都是采用一種復用技術或是采用波分復用技術與空分復用技術相結合。這些復用傳感系統(tǒng)的特性限制了光纖光柵復用的數(shù)目，而要有效的提高光纖光柵復用的能力，必須將時分復用技術與其它復用技術相結合。同時，由于目前實現(xiàn)的復用傳感系統(tǒng)的信號傳輸都是采用光纖將傳感信號傳輸至終端，因此給施工造

2、成了不便，也提高了成本。另外，光纖光柵傳感系統(tǒng)實用化的關鍵在于其傳感信號的解調。 本文以光纖光柵傳感器為主要研究對象，分別針對其時分復用傳感特性和傳感信號的解調進行了一系列實驗研究。主要內容包括： 對光纖微分干涉儀的相位壓縮原理進行了理論推導，并對其微分效應進行了分析，給出了限定條件。組建了系統(tǒng)進行實驗驗證，并根據(jù)實驗結果和數(shù)據(jù)，對實驗規(guī)律和實驗條件進行了總結。 首次將基于相位壓縮原理的光纖微分干涉儀用于實現(xiàn)對光

3、纖光柵傳感信號的解調。對其工作原理進行了公式推導，給出了限定條件。然后組建實驗系統(tǒng)進行實驗研究。通過采用可調諧激光器在光纖微分干涉儀的線性工作范圍內進行波長掃描，確定了輸出信號隨波長的變化規(guī)律，從而驗證了光纖微分干涉儀實現(xiàn)光纖光柵傳感信號解調的可行性。 首次采用高性能的可調諧激光器，并將時分復用技術與波分復用技術相結合，組建了光纖光柵復用傳感系統(tǒng)，對系統(tǒng)的工作原理進行了理論推導，然后進行了實驗研究。 首次采用無線收發(fā)技術