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传感光纤光栅波长移位检测研究

作　者: 周伟林
导　师: 胡永明
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 光学工程
关键词: 光纤Bragg光栅波长移位检测非平衡Mach-Zehnder干涉仪温度检测应变检测
分类号: TN25
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要

光纤光栅波长移位检测技术是光纤光栅传感器的关键技术之一。传统的波长移位检测采用光谱仪法，但由于它存在体积大、成本高、分辨率低等缺点而不为人们所看好。为此，人们相继提出了干涉法、F-P滤波法、匹配光栅法等光纤光栅波长移位检测方法。本文在详细分析和比较各种光纤光栅波长检测技术基础上，利用非平衡Mach—Zehnder干涉仪法和可调谐窄带光源扫描法对传感光纤光栅的波长进行了精确测试。搭建了可编程窄带激光器扫描光纤光栅波长测试系统，通过基于虚拟仪器工作平台(LabVIEW)波长解调系统快速、智能化地实现光纤光栅波长测试。实验证明该系统的波长检测灵敏度为0.00965nm／℃，温度检测分辨率为0.2℃，相应的波长分辨率为2pm。波长检测范围不受系统限制，一般可达30nm以上。组建了基于非平衡Mach—Zehnder干涉仪光纤光栅波长检测系统，并采用主动相位补偿法实现了光纤干涉仪相位工作点的有效控制。实验表明该系统的波长检测灵敏度为0.00117nm／με，波长检测分辨率为Δλ=0.00185pm，相应的应变分辨率为3.23nε，应变检测范围为±68με。用该系统对光纤光栅高频应变传感进行了解调，其最高响应频率达到40KHz。

传感光纤光栅波长移位检测研究

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