基于自由光譜范圍匹配的光纖光柵解調(diào)技術(shù)研究

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1、單位代碼：10293密級(jí)：公開(kāi)專業(yè)學(xué)位碩士論文論文題目：基于自由光譜范圍匹配的光纖光柵解調(diào)技術(shù)研究學(xué)號(hào)1211033017姓名梁志雷導(dǎo)師黃勇林專業(yè)學(xué)位類別工程碩士類型申請(qǐng)全日制專業(yè)申請(qǐng)（領(lǐng)域）光學(xué)工程論文提交日期2014年2月17日萬(wàn)方數(shù)據(jù)ResearchonthedemodulationtechniquebasedonfreespectralrangematchedThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByZhiLeiLiang

2、Supervisor:Prof.YongLinHuangFebruary2014萬(wàn)方數(shù)據(jù)南京郵電大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得南京郵電大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。本人學(xué)位論文及涉及相關(guān)資料若有不實(shí)，愿意承擔(dān)一切相關(guān)的法律責(zé)任。研究生簽名：_____________日期：____________南京郵電大學(xué)學(xué)位論文

3、使用授權(quán)聲明本人授權(quán)南京郵電大學(xué)可以保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子文檔；允許論文被查閱和借閱；可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索；可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編本學(xué)位論文。本文電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。論文的公布（包括刊登）授權(quán)南京郵電大學(xué)研究生院辦理。涉密學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書(shū)。研究生簽名：____________導(dǎo)師簽名：____________日期：_____________萬(wàn)方數(shù)據(jù)摘要由于光纖布拉格光柵傳感器在應(yīng)變，溫度等物理量測(cè)量方面的廣泛應(yīng)用，基于光纖布拉格光柵的光纖傳感器引起了人們極大的關(guān)注。因?yàn)楣?/p>

4、纖布拉格光柵傳感器的波長(zhǎng)編碼的本質(zhì)特征，通常的檢測(cè)方法是采用光柵波長(zhǎng)解調(diào)技術(shù)。課題基于法布里-珀羅濾波器自由光譜范圍匹配的光纖光柵解調(diào)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)FBG傳感信號(hào)的解調(diào)。本文主要的工作如下：首先，對(duì)光纖光柵傳感的技術(shù)和應(yīng)用作了詳細(xì)的論述，簡(jiǎn)單介紹了光纖光柵解調(diào)技術(shù)和復(fù)用技術(shù)。對(duì)光纖光柵的理論分析方法進(jìn)行了詳細(xì)的論述，重點(diǎn)介紹了耦合模理論和傳輸矩陣法。用OptiGrating仿真軟件對(duì)具有用戶自定義切趾函數(shù)和周期線性啁啾光纖光柵的特性進(jìn)行了仿真。利用仿真軟件對(duì)光纖光柵傳感器的應(yīng)變特性進(jìn)行模擬，有助于光纖光柵傳感器設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中參數(shù)的優(yōu)化。其次，對(duì)法布里-珀羅濾波器進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析

5、，得出了法布里-珀羅濾波器的透射率曲線圖以及精細(xì)因子和條紋對(duì)比度與鏡面反射率的關(guān)系圖。然后系統(tǒng)地分析了基于光纖法布里-珀羅腔干涉?zhèn)鞲衅鞯男阅芴匦裕⑦M(jìn)行了相應(yīng)的數(shù)值仿真。仿真了精細(xì)因子和鏡面傾斜角度這兩個(gè)參數(shù)對(duì)干涉型傳感器性能特性的影響，得出了相應(yīng)的曲線關(guān)系圖。為法布里-珀羅干涉型傳感器的生產(chǎn)制造提供一定的理論指導(dǎo)作用。最后，對(duì)基于可調(diào)諧法布里-珀羅濾波器的光纖光柵的解調(diào)技術(shù)做了詳細(xì)的研究，在傳統(tǒng)的基于可調(diào)諧法布里-珀羅濾波器解調(diào)技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了基于自由光譜范圍匹配的光纖光柵解調(diào)技術(shù)。該解調(diào)技術(shù)是利用法布里-珀羅濾波器的自由頻譜區(qū)和相鄰光纖光柵的中心波長(zhǎng)差相匹配，同時(shí)使用了一

6、個(gè)多通道的帶通濾波器，這樣可以同時(shí)掃描多個(gè)不同的光纖光柵的反射峰。在提高基于波分復(fù)用技術(shù)的分布式傳感系統(tǒng)的采樣速率和波長(zhǎng)精確度方面，該解調(diào)技術(shù)提供了一種新的解決辦法。關(guān)鍵詞:光纖布拉格光柵，法布里-珀羅濾波器，解調(diào)系統(tǒng)，自由光譜區(qū)I萬(wàn)方數(shù)據(jù)AbstractThedevelopmentoffiberopticsensorsbasedonin-fiberBragggratings(FBGs)hasbeenofinterestduetoitsnumerousapplicationsinstrain,temperatureetc.Becauseofthewavelength-encode

7、dnatureoftheFBGsensors,thecommonapproachesfordetectionarethewavelengthinterrogationtechniques.ThispaperrealizestheinterrogationofFBGsensingsignals,basedontheFabry-Perotfreespectralrangematchedtechnique.Theworkthatthispaperhasdoneareasfollows.