导读:本文包含了光纤光栅解调论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:激光器,位移传感器,光纤激光器,线性度
光纤光栅解调论文文献综述
徐雨露,倪屹,余涛,郭瑜[1]（2019）在《基于拍频解调的光纤光栅位移传感器》一文中研究指出为提高光纤光栅监测微小位移的灵敏度和精度,提出并实现一种基片式环形光纤光栅位移传感器,利用谐振腔中不同模式拍频信号的变化实现传感。Sagnac环形腔有效提升了抽运光源的利用率,同时拥有比直腔更小的相位噪声和更高的信噪比。该传感器采用应变片式结构,能够有效地对光纤进行保护,更加精确地测量由位移引起的频率变化。实验中每5mm观察一次传感信号的漂移情况,重复实验的多组实验结果表明,该传感器频移与位移基本呈线性变化,线性拟合度高达0.9995,灵敏度为-45.4kHz/mm,根据频谱仪的最高精度,可得传感器的测量精度为0.88×10-3 mm,与理论推导基本一致。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年17期）
李彩虹,葛海波,侯元萌,王金豆[2]（2019）在《一种级联长周期光纤光栅动态解调光纤布喇格光栅的新方法》一文中研究指出为扩大传感光栅波长的解调范围,在原有级联长周期光纤光栅(CLPG)解调光纤布喇格光栅(FBG)系统的基础上增加了压电陶瓷,利用压电陶瓷的电致伸缩特性,实现对FBG的动态解调。系统仿真表明:加入压电陶瓷后CLPG的漂移量为1. 6 nm,对传感光栅的解调范围增加了0. 2 nm,并且提升了解调线性度。(本文来源于《光通信技术》期刊2019年08期）
李岱林[3]（2019）在《基于静态可调谐光源的光纤光栅解调仪研究》一文中研究指出光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器具有结构简单、抗电磁干扰能力强、灵敏度高、成本低等优点,近年来在科研与工业中得到广泛研究与应用。FBG传感器的关键在于对布拉格反射波长进行精确解调,可以说解调部分的测量精度直接决定了整个传感系统的探测精度。因此,作为FBG传感器的解调仪器——光纤光栅解调仪,也受到了高度的关注。本论文通过对光纤光栅传感原理和解调技术进行深入研究,使用可调谐DFB(Distributed Feedback,分步反馈)激光器阵列作为静态可调谐光源,研究并设计了一种新型的光纤光栅传感系统和方法,可以不需要像传统解调技术一样对FBG进行全峰扫描,仅需要扫描部分光谱就可以实现精确解调的目的,使得该系统和方法大大降低了光纤光栅解调仪的成本。本论文阐述了FBG传感器的原理,包括轴向应变传感特性和温度传感特性,对各种FBG解调技术进行了研究和对比;分析了现有可实现商业化的解调系统的优缺点,设计了解调系统的整体方案,并设计了相应的解调算法;利用4通道可调谐激光器对解调仪的光源驱动进行了设计,包括温控电路和电流控制电路;最后分析了限制DFB激光器成品率的原因,在原有封装工艺的基础上,开创性地提出了一种低热导的可调谐DFB激光器,一定程度上解决了调谐范围的问题,理论上可以实现大容量的光纤光栅解调系统的光源需求。使用MATLAB对解调算法进行仿真,验证了解调系统和算法的准确性,算法的解调误差小于2 pm,并且解调算法的采样和解调时间大大缩短。使用设计的激光器阵列的光源驱动对FBG进行扫描实验,验证了解调系统的在实际应用方面的可行性,全峰扫描的结果误差仅为5pm,理论上可以实现高精度、高稳定性、低成本的光纤光栅解调仪。低热导可调谐激光器的研制结果表明该方式具有较高的稳定性和可靠性,满足本课题的需要,为以后的工程应用打下坚实的基础。(本文来源于《江南大学》期刊2019-06-01）
田园[4]（2019）在《基于FPGA的光纤光栅动态解调系统研制》一文中研究指出随着光纤传感技术的发展,光纤光栅传感器的种类越来越多,应用范围也越来越广泛。光纤光栅传感器的发展也极大推动了光纤光栅解调系统的发展,基于不同解调原理的解调系统相继得到研制。但是针对一些动态测量信号,现有解调系统存在价格昂贵、性能表现不佳等不足,因此研制一款解调精度高、解调范围广、解调频率合适的解调设备具有十分重要的意义。由于半导体激光器的发展,基于可调谐半导体激光器的光纤光栅解调系统在最近几年成为研究热点。本文通过对现有解调方法的调研,分析了不同解调系统的优势和不足。为满足光纤光栅传感器解调需求,提出了一种以可调谐激光器为核心的光纤光栅解调系统的设计方案,核心控制芯片采用FPGA,主要研究内容包括:解调系统的光路系统设计和搭建,解调系统硬件电路设计与实现,解调系统上位机软件编写。首先,介绍可调谐激光器法实现传感器波长解调的原理和过程,并设计了光纤光栅解调系统的整体实现方案。搭建解调系统的光路结构,利用1X4耦合器模块实现解调系统四通道同时解调的指标。其次,完成解调系统的硬件电路设计与软件实现,包括电源模块设计、FPGA控制器模块设计、可调谐激光器输入电流电路分析设计、可调谐激光器温度控制电路设计、串口和网卡通信电路设计以及光电转换电路设计。为了尽可能提高解调系统的解调速度,电子器件选择高速元器件。软件方面,针对硬件电路模块,编写基于Verilog语言的控制程序,实现各个硬件电路模块正常工作和整体解调功能。同时,设计基于C++的解调系统的上位机软件,实现解调数据的显示和存储等功能。最后,针对研制的解调系统,进行相关的性能测试实验,包括验证解调系统的解调范围,解调精度,解调稳定性以及解调频率。实验证明自制解调系统性能优良,解调范围1525nm-1565nm,解调精度误差±3pm,解调稳定性达到±1pm,解调速度达到1 kHz。综上,本文在对光纤光栅解调系统国内外现状的研究基础上,研制了基于可调谐半导体激光器的光纤光栅解调系统,完成了解调系统的光路设计搭建,硬件电路设计实现,软件设计和上位机实现,经过相关性能测试实验验证,解调系统拥有较为理想的解调性能。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-19）
孔祥龙[5]（2019）在《基于FPGA的高速光纤光栅解调技术与实验研究》一文中研究指出近年来,国家在大力推进新旧动能转换的同时,大力支持新材料、新工艺的研究,推动信息技术的智能化、网络化的新型发展形态。光纤光栅作为一种新型传感材料,国内外专家对其投入了大量的研究精力,基于光纤光栅的传感检测技术也得到了广泛的实践与应用。光纤光栅传感器具有很多常规传感器难以比拟的优良特性,因其电气绝缘性强、抗电磁干扰、耐酸碱腐蚀、体积小、质量轻、灵敏度高等优点而被广泛用于地震监测、土木工程、航天航空、海洋探测、石油化工等领域。一直以来,光栅传感信号解调技术的不成熟是光纤光栅应用的主要障碍,很多技术仅限于实验室研究阶段。目前国内外大多数投入生产应用的解调产品存在价格高昂、体积大、解调频率低等不足,无法满足高频信号状态监测和现场便携式检测的要求,限制了光纤光栅传感技术的工程应用。相比之下,基于现场可编程门阵列FPGA的硬件设计架构以其并行高速、定制性强、性价比高的显着优势,充分满足光纤光栅低成本、高速解调的需求。因此,本文从光纤光栅传感理论的基本原理出发,针对目前光纤光栅传感器解调设备存在的问题,对光纤布拉格光栅的解调方案进行了详细分析和研究,设计了基于FPGA的高速光纤光栅解调系统并进行了完整的实验测试。主要的研究内容和结果如下:首先,结合光纤光栅传感技术的研究现状,对光纤光栅传感原理和特性进行深入介绍,在比对多种常见的光纤光栅解调方法后,选用边沿线性滤波法作为本设计中的传感解调方法。设计了基于线性滤波器的光纤光栅解调系统光路,对各个部分的结构和性能做了简要的介绍。其次,设计并制作了一种简支梁结构的光栅振动传感器,对传感器的制作封装流程做了详细介绍,分析了传感结构物理模型,推导出传感器反射波长与传感器物理结构的数学关系。再次,设计了以FPGA为控制核心的高速解调信号采集系统,充分发挥FPGA并行结构灵活、高速处理数据的优势,设计包括AD采集、双口RAM存取、以太网数据传输的下位机硬件电路和软件驱动程序,并利用Labview开发了上位机解调处理软件,为解调系统的功能验证提供了便利。最后,对整体解调方案、传感器设计、采集处理系统性能进行了充分的实验测试。将设计解调系统与标准设备SM130实验结果进行对比分析。实验证明,基于FPGA的高速光纤光栅解调系统实现了高集成度、高分辨率的解调系统要求,系统整体性能稳定可靠,满足设计需求。这种结构的解调系统将促进光纤光栅传感器在高频信号监测领域的应用。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-19）
李宁,王东,王宇,白清,周慧栋[6]（2019）在《曲线拟合算法对光纤光栅传感解调性能的影响研究》一文中研究指出针对光纤光栅解调过程中拟合算法优化选取问题,基于自行研制的光纤光栅解调系统,研究高斯拟合算法与叁次样条插值算法对该系统解调精度的影响。实验结果表明,两种算法解调精度都很高,叁次样条插值算法运算简单,速度更快,在动态拟合中更有优势。经过数字低通滤波与叁次样条插值后,解调系统对于应变检测精度可达10με,线性拟合系数在0.999以上。(本文来源于《传感技术学报》期刊2019年05期）
王若聆,李军,莫宗来[7]（2019）在《弱应变光纤光栅传感器匹配光栅解调方法》一文中研究指出基于弱反射光纤布拉格光栅应变传感器,建立了光栅反射光谱仿真模型。分析了光纤光栅的长度、周期和排列顺序对光栅反射率的影响,发现光栅的最大反射率随光栅长度和调制深度的增大而变大;而光谱宽度受光栅长度变化的影响较大,光栅长度越小,光谱宽度越大。弱反射光栅阵列的峰值反射率与光栅位置有关,受多重反射影响,越下游的传感光栅,峰值反射率越小。通过分析解调过程中的反射光谱,得到了传感器所受应变与输出光强的函数关系。(本文来源于《南京理工大学学报》期刊2019年02期）
冯宇辰[8]（2019）在《长距离光纤光栅传感系统解调方案研究》一文中研究指出自21世纪以来,物联网技术作为推动智能社会进步的重要支柱力量,已经取得了长足的发展,其中尤以支撑物联网感知的传感器技术发展最为迅速。目前已出现了许多新型的传感器,其中作为典型代表的光纤光栅传感器,因具备电磁干扰小,自身体积小,且在高温、高腐蚀条件下稳定可靠等优秀性能受到广泛的关注并在电网等核心机构进行了大规模试点应用。随着电网规模的不断增大,长距离线路监测需求陆续出现,但是由于长距离环境下光纤损耗大、光源功率小、噪声干扰等问题的限制,在长距离传输条件下光纤光栅传感系统的应用陷入了瓶颈。研究适用于长距离传输环境下的光纤光栅解调技术是促进光纤光栅传感系统进一步工程应用的关键,具有重要价值。本文展开了针对长距离光纤光栅传感系统解调方案的研究,该方案提高了系统的传输距离并有效的排除了噪声干扰,实现了对100 km外光纤光栅反射信号的监测。主要研究内容如下:1.针对当前五种主流光纤光栅解调方案开展研究,并根据在长距离工程条件下可能存在的问题,进一步分析各解调方案优缺点,优选出两种解调方案作为长距离解调原型方案。2.设计了两种长距离光纤光栅解调方案。两种方案均利用了Raman放大器增加输入光功率,利用声光调制器减小输入光功率的平均功率,在提高光传输距离的同时有效抑制了噪声干扰。进一步讨论了两种方案的性能优劣,优选出一套方案作为终选方案。3.设计了基于LabVIEW语言以及MYSQL数据库的长距离光纤光栅解调仪软件。按照长距离解调的要求完成了需求分析,系统设计,功能开发,以及软件测试四个方面内容。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2019-05-07）
杜洋,衣文索,刘丹,荆涛[9]（2019）在《基于3×3耦合器的光纤光栅温度传感器解调系统》一文中研究指出针对光纤光栅的温度应变交叉敏感问题,提出了一种管式光纤光栅温度传感器,使用外径8mm、内径6mm、长9cm的不锈钢管作为材料,制作了只对温度敏感的光纤光栅传感器,实验表明,传感器呈现良好的温度线性,温度灵敏系数为9.72pm/℃,稳定性好。在此基础上,采用了基于3×3耦合器的干涉型光纤光栅温度解调方案,详细的推导了信号解调过程,经过实验验证了解调方法的可行性及稳定性,实验结果表明,温度测量系统在40℃～100℃的测量范围内温度测量误差小于0.1℃,达到了工程应用的要求。(本文来源于《长春理工大学学报(自然科学版)》期刊2019年02期）
张东东[10]（2019）在《光纤光栅传感器设计及解调仪研发》一文中研究指出针对油气井测试监测技术需求与应用,结合现有光纤及光栅传感技术,研制油气井高温高压光纤光栅传感仪。探明飞秒激光刻写光栅的光谱特性差、制备重复率低等问题的内在机制,设计制备温度和压力可以同时测量的光纤光栅传感器件,解决油气井下高温、高压、强腐蚀性等苛刻工况对灵敏度、精度、稳定性造成的影响,为光纤传感器在油气井钻井、完井、测试等领域获得广泛应用奠定基础。通过仪器研制的原始创新,推动油气井油气井测试监测技术的发展,提高石油开采的效率。(本文来源于《辽宁化工》期刊2019年03期）
光纤光栅解调论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为扩大传感光栅波长的解调范围,在原有级联长周期光纤光栅(CLPG)解调光纤布喇格光栅(FBG)系统的基础上增加了压电陶瓷,利用压电陶瓷的电致伸缩特性,实现对FBG的动态解调。系统仿真表明:加入压电陶瓷后CLPG的漂移量为1. 6 nm,对传感光栅的解调范围增加了0. 2 nm,并且提升了解调线性度。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光纤光栅解调论文参考文献
[1].徐雨露,倪屹,余涛,郭瑜.基于拍频解调的光纤光栅位移传感器[J].激光与光电子学进展.2019
[2].李彩虹,葛海波,侯元萌,王金豆.一种级联长周期光纤光栅动态解调光纤布喇格光栅的新方法[J].光通信技术.2019
[3].李岱林.基于静态可调谐光源的光纤光栅解调仪研究[D].江南大学.2019
[4].田园.基于FPGA的光纤光栅动态解调系统研制[D].山东大学.2019
[5].孔祥龙.基于FPGA的高速光纤光栅解调技术与实验研究[D].山东大学.2019
[6].李宁,王东,王宇,白清,周慧栋.曲线拟合算法对光纤光栅传感解调性能的影响研究[J].传感技术学报.2019
[7].王若聆,李军,莫宗来.弱应变光纤光栅传感器匹配光栅解调方法[J].南京理工大学学报.2019
[8].冯宇辰.长距离光纤光栅传感系统解调方案研究[D].北京邮电大学.2019
[9].杜洋,衣文索,刘丹,荆涛.基于3×3耦合器的光纤光栅温度传感器解调系统[J].长春理工大学学报(自然科学版).2019
[10].张东东.光纤光栅传感器设计及解调仪研发[J].辽宁化工.2019