基于光譜的光纖法珀壓力傳感解調(diào)方法研究.pdf

1、膜片式光纖法珀壓力傳感器能夠直接將壓力調(diào)制在法珀腔長上，靈敏度高，在石化和航空等領域有廣泛的應用。為獲取微小的法珀腔長變化，目前已提出多種解調(diào)方法，其中基于光譜的相位解調(diào)方法得到較多關(guān)注。本文利用半導體光放大器(SOA)和可調(diào)諧光纖F-P濾波器構(gòu)建了光纖法珀壓力傳感器光譜解調(diào)實驗系統(tǒng)并對光譜解調(diào)法開展了研究，該方法容易實現(xiàn)多路法珀傳感器復用，且易和光纖光柵傳感技術(shù)結(jié)合，論文中重點研究了峰值波長檢測誤差、干涉級次跳動的影響等問題。

2、　　 本文主要進行了以下工作的研究：
　　 1、運用多光束干涉理論分析單法珀腔、復合式法珀腔輸出光譜的特性，研究光譜解調(diào)算法中單峰值法、雙峰值法以及多峰值法及各方法解調(diào)精度影響因素。
　　 2、進行光纖法珀壓力傳感的解調(diào)實驗系統(tǒng)設計，采用SOA和可調(diào)諧光纖F-P濾波器構(gòu)建環(huán)形可調(diào)諧激光器，分析了其工作過程及主要器件的設計選型。利用光纖F-P標準具實現(xiàn)了波長同步校正。利用高精度數(shù)據(jù)采集卡以及Labview軟件編程實現(xiàn)了數(shù)

3、據(jù)采集處理和友好的人機交互界面設計。
　　 3、進行了光譜解調(diào)算法的研究，仿真研究了多種光譜峰值檢測算法并優(yōu)選出多項式擬合算法。針對腔長計算方法，在分析干涉級次引起誤差的基礎上提出了一種基于干涉級次擬合的新算法，利用仿真數(shù)據(jù)驗證了該算法的有效性。研究了具有復合式法珀腔的光纖壓力傳感器的反射光譜特性，提出利用復合腔光譜的包絡提取實現(xiàn)傳感法珀腔腔長的解調(diào)。
　　 4、利用光譜解調(diào)實驗系統(tǒng)進行了系統(tǒng)性能和光譜解調(diào)算法的驗證研究