基于紅外CCD器件的光纖光柵解調系統(tǒng)的研究.pdf

1、光纖光柵是近年來發(fā)展最為迅速、應用最為廣泛的光纖無源器件之一。由于它的許多獨特的優(yōu)點，在光纖通信、光纖傳感等領域具有廣闊的應用前景。以光纖光柵技術為基礎的光纖光柵傳感器已經成為傳感器研究領域中的一大熱點。光纖光柵傳感器的解調技術是當前光纖光柵傳感技術研究領域的重點和難點之一，如何設計出能同時滿足高分辨率、動態(tài)與靜態(tài)參量結合測量、多點復用檢測且成本不高的波長檢測方案己成為光纖光柵傳感系統(tǒng)研究的熱點，目前國內不少部門和研究單位對其解調技術進

2、行了很多研究，但是大多數處于實驗室研究階段，離實用化、工程化和產品化的標準還有相當距離。 本文首先對國內外光纖光柵傳感技術的研究現狀進行了分析，指出了我國在該領域所存在的問題，討論了光纖光柵解調的基本原理，系統(tǒng)分析了光纖布喇格光柵對溫度、應變以及壓力的傳感機理。分析了常用解調方法的工作機理、性能和特點，包括濾波法，干涉法，可調諧光源解調法，光柵色散法等。分別給出了其典型的實驗原理圖，并對各種解調技術的優(yōu)點和缺點進行了論述，指出了

3、信號解調過程中存在的技術難點，為解調系統(tǒng)的設計提供了依據。 接著，本文設計了一種基于紅外CCD器件的光纖光柵解調方案，建立了一種新型的傳感解調實驗系統(tǒng)，著重介紹了系統(tǒng)中紅外CCD器件的驅動時序以及信號處理方法，并用VHDL語言和MAX+PLUS Ⅱ軟件進行了仿真測試，對相關時序進行了整合，設計了數據采集軟件，實時監(jiān)測數據。 組建完該傳感解調系統(tǒng)和開發(fā)完成數據采集軟件后，本文通過溫度傳感解調實驗進行了驗證，實驗表明，該傳感