本文關(guān)鍵詞：掃描半導(dǎo)體激光器技術(shù)研究及在光纖傳感中的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 半導(dǎo)體激光器 波長可調(diào) 光纖光柵 解調(diào) 光纖傳感

【摘要】：光纖光柵傳感技術(shù)經(jīng)過三十余年的發(fā)展,已廣泛應(yīng)用于工業(yè)安全、國防軍工、基礎(chǔ)設(shè)施、工程建筑等諸多領(lǐng)域,主要監(jiān)測環(huán)境溫度、火災(zāi),結(jié)構(gòu)件的應(yīng)力、應(yīng)變、位移、加速度等等。與傳統(tǒng)電子類傳感器相比,光纖傳感具有抗干擾能力強(qiáng)、長期使用穩(wěn)定可靠、量程大、測量精度高等優(yōu)點(diǎn)；同時,光纖光柵制作工藝成熟、制作成本低廉、封裝技術(shù)成熟,使得該技術(shù)自誕生之日起便得到了廣泛關(guān)注。近些年來,采用新的、先進(jìn)的解調(diào)技術(shù)的光纖傳感系統(tǒng)和在諸多新領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)相繼被報道,在各個工程領(lǐng)域長期在線監(jiān)測也驗(yàn)證了其長期可靠性。在這些系統(tǒng)里,核心部件均為國外進(jìn)口,成本較高,制約了其市場推廣,也限制了光纖傳感行業(yè)的快速發(fā)展。掃描半導(dǎo)體激光器技術(shù)是近兩年發(fā)展而來的,它在光纖通信、光學(xué)檢測、光學(xué)傳感的諸多領(lǐng)域都顯現(xiàn)出了極大的優(yōu)勢。運(yùn)用掃描激光器技術(shù)進(jìn)行光纖光柵光譜采集和光譜分析,是當(dāng)前光纖光柵解調(diào)的諸多技術(shù)方案中的很重要的一種。SG-DBR半導(dǎo)體激光器可以實(shí)現(xiàn)C band或L band的波長快速調(diào)諧,具備了被用作光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)的掃描光源的前提。但是目前通訊系統(tǒng)中都是ITU波長,對光纖光柵解調(diào)而言點(diǎn)數(shù)太少。本文設(shè)計了能夠?qū)崿F(xiàn)掃描步進(jìn)1GHz的波長可調(diào)諧激光器模塊,可以進(jìn)行高精度、快速的光纖光柵解調(diào)。本文結(jié)合工作實(shí)際和工作經(jīng)驗(yàn),首先介紹掃描半導(dǎo)體激光器的技術(shù)發(fā)展歷史,和光纖光柵解調(diào)常用技術(shù)方案,重點(diǎn)介紹基于掃描半導(dǎo)體激光器器的光纖光柵解調(diào)系統(tǒng),然后對設(shè)計的光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行性能測試和評估。
【關(guān)鍵詞】：半導(dǎo)體激光器 波長可調(diào) 光纖光柵 解調(diào) 光纖傳感
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN248.4;TP212
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第一章 緒論11-13
• 1.1 課題研究的背景及意義11-12
• 1.2 論文結(jié)構(gòu)12-13
• 第二章 光纖光柵解調(diào)技術(shù)13-26
• 2.1 邊緣濾波器法13-14
• 2.2 可調(diào)諧濾波器法14-17
• 2.3 掃描DFB激光器法17-19
• 2.4 紅外CCD的光譜分析19-20
• 2.5 FFP掃描激光器法20-25
• 2.6 小結(jié)25-26
• 第三章 可調(diào)諧激光器技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀26-35
• 3.1 技術(shù)概述26-27
• 3.2 分布反饋式可調(diào)激光器(DFB)27-30
• 3.3 外腔調(diào)制激光器(ECL)30-31
• 3.4 分布布拉格反射式可調(diào)激光器(DBR)31-32
• 3.5 集成可調(diào)諧激光器模塊(ITLA)32-33
• 3.6 小結(jié)33-35
• 第四章 波長可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器模塊設(shè)計開發(fā)35-47
• 4.1 MGYL結(jié)構(gòu)的SG-DBR激光器控制技術(shù)35-40
• 4.2 波長可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器模塊開發(fā)設(shè)計40-46
• 4.2.1 硬件設(shè)計40-41
• 4.2.2 校正方法41-42
• 4.2.3 功率特性驗(yàn)證42-43
• 4.2.4 輸出頻率特性驗(yàn)證43-45
• 4.2.5 高低溫特性測試45-46
• 4.3 小結(jié)46-47
• 第五章 基于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的光纖光柵解調(diào)儀47-60
• 5.1 高精度光纖光柵解調(diào)儀47-56
• 5.1.1 設(shè)計方案47-49
• 5.1.2 光纖光柵尋峰算法49-51
• 5.1.3 上位機(jī)軟件的設(shè)計與開發(fā)51-52
• 5.1.4 性能評估52-56
• 5.2 高速光纖光柵解調(diào)儀56-58
• 5.3 小結(jié)58-60
• 第六章 總結(jié)和展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 致謝65-66
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表66

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