光纖布拉格光柵解調(diào)技術(shù)研究.pdf

1、光纖光柵是近幾年來光纖通信技術(shù)中繼摻鉺光纖放大器之后的又一項重大突破，現(xiàn)已經(jīng)被大量應(yīng)用于光通信、光纖傳感和光信號傳感等領(lǐng)域。并且隨著光纖光柵寫入技術(shù)的不斷完善，應(yīng)用成果日益增多，光纖光柵已成為目前最有發(fā)展前途、最具代表的光纖無源器件之一。 基于光纖光柵的傳感器是通過外界參量對其布拉格中心波長的調(diào)制來獲取傳感信息，是一種波長調(diào)制型的傳感器。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，光纖光柵的波長解調(diào)技術(shù)是目前研究的熱點和難點。光纖光柵傳感器大量應(yīng)用于實際

2、的關(guān)鍵問題是開發(fā)高精度、低價格的解調(diào)儀器。 本文通過對光纖光柵匹配解調(diào)原理的研究，以AT89S52為核心處理芯片，提出了一種基于單片機技術(shù)的光纖布拉格光柵匹配解調(diào)方案。利用單片機控制步進(jìn)電機對匹配光纖光柵施加應(yīng)力，與傳感光纖光柵匹配，從而達(dá)到對外界物理量變化的測量，最終實現(xiàn)解調(diào)的目的。本文的主要研究內(nèi)容如下： (1)介紹了光纖光柵的基本機理與主要特性，系統(tǒng)研究了光纖光柵傳感原理。 (2)概述了現(xiàn)有各種典型的解調(diào)方

3、法，并分析了各自優(yōu)缺點。在光纖光柵匹配原理研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際提出了一種基于單片機的光纖光柵匹配解調(diào)方案，并建立了解調(diào)實驗系統(tǒng)。 (3)對解調(diào)方案硬件系統(tǒng)中的光路和電路進(jìn)行了參數(shù)選擇和設(shè)計，并對軟件系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計。 (4)將設(shè)計的匹配解調(diào)系統(tǒng)方案應(yīng)用于應(yīng)力測量，進(jìn)行了傳感和解調(diào)實驗研究，并對實驗結(jié)果進(jìn)行了處理和分析，驗證了所提出的光纖光柵解調(diào)方案的可行性。 (5)在理論分析與實驗研究的基礎(chǔ)上總結(jié)該方案的優(yōu)點與缺