可調(diào)諧DFB激光器動態(tài)掃描的FBG解調(diào)系統(tǒng)研究.pdf

1、光纖布拉格光柵（FBG）傳感器以其獨有的波長編碼和易構(gòu)成準(zhǔn)分布式傳感網(wǎng)絡(luò)的特性，受到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。但現(xiàn)有的FBG傳感解調(diào)方法大部分是將波長轉(zhuǎn)化為強(qiáng)度、相位等其它物理量來測量，受傳輸損耗和光功率波動等因素影響嚴(yán)重，而直接波長解調(diào)的系統(tǒng)則較少，還存在集成度不高、價格昂貴等問題，阻礙了FBG在實際工程中的應(yīng)用。因此，本文建立了一套FBG直接波長解調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有便于集成、成本低、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，能夠滿足實際應(yīng)用的需要。
　　首先，

2、本論文基于 FBG傳感器的基本工作原理，利用分布式反饋（DFB）激光器的波長調(diào)諧特性與固定Fabry-Perot標(biāo)準(zhǔn)具的波長選擇特性，設(shè)計了一種基于可調(diào)諧DFB激光器動態(tài)掃描的FBG波長解調(diào)系統(tǒng)方案，并從理論上說明了該方案的原理以及可行性。然后，在理論研究的基礎(chǔ)上，搭建了基于可調(diào)諧DFB激光器動態(tài)掃描的FBG波長解調(diào)系統(tǒng)的實驗平臺，重點研究了可調(diào)諧DFB激光器的波長掃描特性與固定Fabry-Perot標(biāo)準(zhǔn)具的特定波長透射特性，研究發(fā)現(xiàn)：

3、由于 DFB激光器并非是理想地線性波長掃描，導(dǎo)致輸出峰值間隔不等的Fabry-Perot標(biāo)準(zhǔn)具透射譜，而利用二次多項式擬合波長與掃描時間點的擬合度達(dá)到0.999以上。同時，針對FBG與Fabry-Perot標(biāo)準(zhǔn)具的光譜特點，研究了現(xiàn)有的尋峰算法，提出先直接尋峰后高斯擬合的方法來處理 FBG與 Fabry-Perot標(biāo)準(zhǔn)具的時域信號，結(jié)合二項式擬合算法，建立了該系統(tǒng)的完整解調(diào)算法；并采用C語言和 LabVIEW聯(lián)合編程的方式，編寫出該系統(tǒng)