隨著光纖傳感技術的發(fā)展,點式光纖傳感器因為抗電磁干擾、體積小、質(zhì)量輕、具有良好的絕緣性等顯著優(yōu)點,已經(jīng)被廣泛應用在了交通、建筑、醫(yī)學、航空航天等工業(yè)和軍事領域,其中光纖FP傳感器和FBG傳感器應用最為廣泛,但是發(fā)展的同時也依舊存在很多問題有待解決。比如工程項目中經(jīng)常需要FP和FBG兩種傳感器同時使用,但是現(xiàn)有的點式光纖傳感器解調(diào)系統(tǒng)大多是峰值解調(diào),不能同時對FP傳感器相位和FBG傳感器波長進行解調(diào);現(xiàn)有點式光纖傳感器解調(diào)系統(tǒng)的解調(diào)精度、解調(diào)速度以及解調(diào)系統(tǒng)并行處理通道數(shù)還無法滿足工程應用的需要等。因此改進和完善點式光纖傳感器解調(diào)系統(tǒng)具有深刻的現(xiàn)實意義。本論文基于這個出發(fā)點,完成了系列工作,總結(jié)如下:（1）基于掃描式半導體激光器模塊搭建了一套16通道的FP/FBG混合傳感器解調(diào)硬件系統(tǒng),其中光譜采集速度可達16通道并行的1000Hz。對解調(diào)軟件系統(tǒng)做了詳細的需求分析。對系統(tǒng)進行了傳輸數(shù)據(jù)格式設計、流程設計、界面設計等。提出了通道擴展方法,使基于16通道的解調(diào)系統(tǒng)可以搭建出32通道,48通道,64通道甚至更多通道的解調(diào)系統(tǒng),并且分析了通道擴展技術的軟件實現(xiàn)。（2）解調(diào)原始數(shù)據(jù)得到了FP傳感... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 光纖傳感技術概述
        1.1.1 光纖傳感器的基本原理
        1.1.2 光纖傳感器的分類
        1.1.3 光纖傳感器的應用
    1.2 點式光纖傳感器簡介
    1.3 本論文的研究意義和主要內(nèi)容
第二章 光纖FP傳感器和FBG傳感器的基本原理
    2.1 光纖FP傳感器簡介
        2.1.1 Fabry-Perot腔的物理結(jié)構
        2.1.2 光纖FP傳感器的基本原理
        2.1.3 光纖FP傳感器的分類
    2.2 光纖FP傳感器的解調(diào)
        2.2.1 強度解調(diào)
        2.2.2 相位解調(diào)
    2.3 FBG傳感器簡介
        2.3.1 光柵的基本原理
        2.3.2 FBG的基本原理
    2.4 FBG傳感器的解調(diào)
        2.4.1 匹配光纖光柵濾波解調(diào)法
        2.4.2 非平衡M-Z光纖干涉解調(diào)法
        2.4.3 可調(diào)諧窄帶光源解調(diào)法
    2.5 本章小結(jié)
第三章 FP/FBG混合傳感器解調(diào)系統(tǒng)設計及光譜信號獲取
    3.1 系統(tǒng)原理
    3.2 多通道FP/FBG混合傳感器高速解調(diào)硬件系統(tǒng)
    3.3 多通道FP/FBG混合傳感器高速解調(diào)軟件系統(tǒng)
        3.3.1 軟件需求分析
        3.3.2 軟件設計
    3.4 通道擴展設計及其軟件實現(xiàn)
    3.5 FP/FBG傳感器光譜信號獲取、處理及其軟件實現(xiàn)
        3.5.1 FP/FBG傳感器光譜信號的獲取及其軟件實現(xiàn)
        3.5.2 FP/FBG傳感器的光譜信號處理及其軟件實現(xiàn)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 FP/FBG傳感器信號處理及其軟件實現(xiàn)
    4.1 光纖FP傳感器的相位解調(diào)及其軟件實現(xiàn)
        4.1.1 FFT算法求解FP相位
        4.1.2 CZT算法求解FP相位
        4.1.3 CZT算法與FFT算法比較
        4.1.4 利用多線程優(yōu)化CZT算法解調(diào)速度
    4.2 FBG傳感器信號處理及其軟件實現(xiàn)
        4.2.1 FBG傳感器波長解調(diào)及其軟件實現(xiàn)
        4.2.2 單通道復用多支FBG的原理及其軟件實現(xiàn)
    4.3 變溫環(huán)境下光纖FP傳感器的溫度較準及其軟件實現(xiàn)
        4.3.1 光纖FP傳感器溫度校準原理
        4.3.2 利用FBG傳感器校準光纖FP傳感器信號
    4.4 本章小結(jié)
第五章 軟件成果及其應用
    5.1 軟件成果
    5.2 軟件應用
        5.2.1 應變測量
        5.2.2 壓強測量
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于時分復用和窄波長掃描激光的長距離光纖布喇格光柵傳感系統(tǒng)[J]. 劉川,饒云江,冉曾令,封莎.  光子學報. 2010(11)
[2]線性調(diào)頻Z變換在數(shù)據(jù)處理中的應用[J]. 孫麗軍,蘇亞斌.  科技資訊. 2009(10)
[3]基于線性調(diào)頻Z變換的高性能頻率估計[J]. 黃玉春,黃載祿,黃本雄,徐書華.  華中科技大學學報(自然科學版). 2008(06)
[4]基于光楔的光纖法-珀應變傳感器解調(diào)系統(tǒng)原理研究[J]. 周紅軍.  激光與紅外. 2007(06)
[5]用在頻譜細化中Chirp-Z變換的特性分析[J]. 馮志華,劉永斌,張健.  信號處理. 2006(05)
[6]幾種基于FFT的頻率估計方法精度分析[J]. 齊國清.  振動工程學報. 2006(01)
[7]基于傅里葉變換的光纖法布里-珀羅傳感器解調(diào)研究[J]. 章鵬,朱永,唐曉初,陳偉民.  光學學報. 2005(02)
[8]光纖法布里-珀羅傳感器腔長的傅里葉變換解調(diào)原理研究[J]. 章鵬,朱永,陳偉民.  光子學報. 2004(12)
[9]光纖傳感器的今日與發(fā)展[J]. 廖延彪,黎敏.  傳感器世界. 2004(02)
[10]兩種典型的光纖傳感器研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 鄭宏軍,黎昕,楊恒新.  傳感技術學報. 2001(04)

博士論文
[1]光纖過程層析成像技術研究[D]. 閻春生.清華大學 2003

碩士論文
[1]微腔干涉型光纖傳感器及解調(diào)技術研究[D]. 倪敏.電子科技大學 2012



本文編號：3405600