摘要:随着物联网的兴起,其传感层、网络层、运用层的需求越来越紧迫,特别是其核心的传感层,需要对目前的技术大幅升级。在一些特殊的领域,传统的传感已经不能满足要求,需要更合适的传感器与解调系统。光纤传感与传统的电传感相比,有无电传感、无电传输的独特优点,使其具备了不受电磁干扰、本质安全的性质。在石油石化、交通隧道、特殊场合的周界安防等领域有着不可替代的作用。这其中光纤光栅传感又是目前探讨的重点,其不仅能感知温度,还能制作成各种封装感知应力、应变、加速度、张力等物理量,打破了之前光纤传感利用的局限性,具有非常的广泛的运用前景。本论文对目前光纤光栅传感的系统做了总体的介绍,并在此基础上设计了一种光纤光栅解调仪表。首先对系统需求做浅析,讨论何种设计能满足需求,对仪表电路的整体机构与具体参数进行了详细计算与论述浅析,并对实际电路给出了测试结果。在设计的历程中,特别的对光纤光栅解调仪表中光谱密度不平衡的不足做了深入的探讨,提出了解决案例。设计了几种光电转换电路,进行了论述计算,给出了测试结果。测试结果表明,整个仪表完全满足设计需求。关键词:Fabry-Perot腔论文光纤光栅论文解调论文
摘要4-5
Abstract5-8
第1章 绪论8-12
1.1 光纤光栅传感运用的近况8-9
1.2 光纤光栅概述9-12
第2章 均匀周期光纤布喇格光栅解调基本原理12-15
2.1 均匀周期光纤布喇格光栅介绍12-13
2.2 光纤光栅的解调13
2.3 Fabry-Perot腔工作原理13-15
第3章 光纤光栅解调系统的构成15-57
3.1 探讨设计需求15-16
3.2 仪表系统设16-57
3.2.1 光路16-18
3.2.2 Fabry-Perot腔驱动电路18-26
3.2.3 SLED驱动电路26-36
3.2.4 光电转换电路36-49
3.2.5 计算机处理49-51
3.2.6 电源系统设计51-54
3.2.7 系统软件设计54-55
3.2.8 利用效果55-57
第4章 总结57-58
第5章 主要的革新点和关键策略58-59
第6章 探讨展望59-60
致谢60-61