基于FPGA和鋸齒形光譜濾波器的光纖光柵高速解調(diào)系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著光信息科技的飛速發(fā)展，光纖傳感器技術(shù)已經(jīng)成為國內(nèi)外專家的研究重點。光纖布拉格光柵已是光纖傳感領(lǐng)域的重要光器件，被廣泛應用于航天航空、船舶航運、水壩橋梁、隧道建設(shè)、石油化工、醫(yī)學和電磁干擾等領(lǐng)域，而波長解調(diào)技術(shù)是其應用于傳感系統(tǒng)的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
　　本文從光纖光柵傳感理論的基本原理出發(fā)，對光纖布拉格光柵的解調(diào)方案進行了詳細分析和研究。提出一種以虛像相位陣列(VIPA)為核心光濾波器件，F(xiàn)PGA進行信號采集與處理的高速波長解調(diào)系統(tǒng)。

2、本論文的主要工作如下:
　　(1)從光纖光柵的傳感應用出發(fā)，對高速波長解調(diào)技術(shù)的發(fā)展狀況進行了介紹，分析了光纖光柵傳感技術(shù)在實際應用的優(yōu)點和需要解決的問題。深入研究了現(xiàn)有光纖光柵波長解調(diào)方法，對解調(diào)方案的原理進行了詳細闡述，分析了各自的優(yōu)缺點。
　　(2)研究了VIPA的理論基礎(chǔ)并進行了數(shù)值分析，改進并優(yōu)化了一種基于VIPA的鋸齒形光譜濾波器。濾波器的結(jié)構(gòu)改進使其線性度和占空比都得到了較大改善，結(jié)構(gòu)也更加簡單，整個光路長度減