摘要：采用线阵InGaAs光电二极管阵列和体相位光栅并结合空分复用和波分复用技术,对光纤光栅传感进行解调.设计了基于线阵InGaAs光电二极管阵列和体相位光栅的光纤光栅传感解调系统,通过系统测试和性能分析,该解调系统解调带宽42 nm,信噪比30 dB,波长偏移测量精确度±15 pm,功率测量精确度为±0 .3 dB.基于线阵InGaAs光电二极管阵列和体相位光栅的光纤光栅解调系统不但尺寸小,功耗低,而且具有较高的解调速度.

摘要：以民用工程结构如桥梁、大坝、高层建筑的健康检测为背景,采用光纤光栅传感器实现对结构性能的实时监测和诊断,及时发现结构的损伤以评估结构的安全性.提出了一种可用于光纤光栅传感的新型弯曲伸张弹性敏感结构,可实现对压力、应变以及加速度的准确测量.对该结构弯梁腹部处的应变进行了理论分析和实验验证,结果表明弯梁腹部处各点的应变与该弯曲伸张结构在竖直方向上所受压力、应变以及加速度大小成线性关系.其最大的优点是同样灵敏度下体积小,在井下等横向尺寸受限、又要测量纵向加速度的情况下,梁式传感结构很可能无法使用,该新型弯曲伸张型弹性敏感结构可作为弹性元件用于光纤光栅压力、应变、称重以及加速度传感器的设计.

摘要：从理论和实验上研究了三角形光纤布拉格光栅的温度特性,结果表明:三角形光纤布拉格光栅谐振波长的温度变化率与普通光纤光栅的相同,并且其光谱形状不随温度的变化而改变。利用三角形光纤光栅光谱的这一温度特性,设计了一种具有温度补偿功能的应变传感解调系统。该系统利用斜线光纤光栅将光纤光栅应变传感的波长编码信息转换为强度,并且用信号强度与参考光强度的比值作为应变的度量值。研究表明,应变与应变度量值成线性关系,同时系统具有温度补偿功能。在三种不同的温度条件下,对悬臂梁的应变测试结果显示:在实验测量范围内,温度变化1 ℃导致的应变测量误差小于6微应变。由于采用信号强度和参考光强度的比值作为应变的度量值,避免了宽带光源的平坦度及波动对测量结果的影响。

摘要：信号解调是光纤光栅传感系统实用化所面临的最大难题,其核心问题在于设计高分辨率、低成本的波长检测方案。总结了光纤光栅传感信号解调的一般原理和技术难点,对常用解调方法进行了分类和归纳。目前报道的主要解调方法是滤波法、干涉法和可调光源扫描法。针对不同的解调方法,重点介绍了它们的工作原理及性能特点,评价了其优缺点,并分别给出了它们的实验原理图。对目前最有应用前景的可调谐F-P滤波法进行了详细的介绍和分析,并加入了对原有方案的改进,用气体吸收池代替原来的参考光栅。

摘要：对比线阵CCD,CMOS图像传感器和InGaAs图像传感器的原理、特点和性能,提出了基于InGaAs图像传感器的光纤光栅传感解调技术,并设计了基于线阵InGaAs图像传感器的光纤光栅传感解调系统,而且通过计算机控制单独对应力和温度变化进行了测量实验,得到了理想的结果.基于线阵InGaAs图像传感器的解调系统不但测量精度和分辨率很高,而且基本上实现了光纤光栅传感的智能化,为光纤光栅传感的工业化奠定了基础,具有很好的应用前景.

摘要：借助现有GPON通信网将光纤光栅传感信号传输到远程监控中心,可避免大规模铺设专用传感网,组网灵活,降低成本开销。实现光纤传感网与GPON接入网的融合,传感子网与GPON之间的接入节点设计是关键问题之一。接入节点采用固定时分多址技术接入各传感子网信号并将其组装成传感复用帧,此帧结构的设计减少了GEM帧负载部分的控制开销比特数,为远程监控中心提取有用的传感信息节省了时间,使光纤光栅传感信号在高速的通信网中有效传输。

摘要：为了加强煤层底板突水监测预警和制定工作面底板水害防治措施,针对工作面底板各场特点,设计了一种基于光纤光栅多参数传感的煤层底板突水监测系统,介绍了光纤光栅传感技术原理以及数据处理,设计了串并联相结合的多路复用光纤光栅传感监测系统和检测方法,经测试,该系统稳定可靠、精度高(波长测量精度可达1pm)。通过将该系统应用于煤层底板监测,测前准备与传统系统相近,测量过程简单高效,测量结果可靠。结果表明基于光纤光栅传感监测系统为煤层底板突水监测提供了装备支撑,对煤层底板突水灾害预防具有重要的科学和现实意义。

摘要：基于拉曼散射原理设计了分布式光纤光栅测温系统。以LabVIEW为开发平台,对系统的数据采集和处理部分进行了软硬件设计。通过检测Anti-stokes光和Stokes光两者光强的比值解调出散射区的温度信息,利用软件去噪算法改善系统信噪比,提高了系统的测量精度。通过测量精度试验验证,系统精度较高,能实现光纤沿线温度的分布式测量,为分布式光纤测温技术在电缆温度在线监测中的应用提供了重要参考。

摘要：以时分复用的低反射光纤Bragg光栅传感系统的高速解调系统为应用对象,研究了以电压比较器型峰值保持电路为核心的多点应变传感的高速采集系统。设计了脉宽低于5ns信号的电压比较器型峰值保持电路,以阻抗匹配原理优化电路参数及输出阻抗,并结合宽带匹配放大电路,实现传感信号的高速采集系统。为验证高速采集系统有效性,开展了悬臂梁的光纤Bragg光栅应变传感实验,测试了传感系统应变与负载的非线性关系。实验结果表明,峰值保持电路响应信号上升迅速且平滑,稳定时间约为15ns,线性相关度为0.999 2,线性度优于2%,悬臂梁的光纤Bragg光栅应变传感系统的误差为4%。

摘要：首先介绍了光纤光栅的基本知识,再分别介绍了几种典型解调方法的工作原理、性能和特点,给出了其工作原理图,并对各种解调方法的优缺点进行了论述。提出了一种基于CCD的光纤光栅传感解调系统,该系统采用反射式成像系统,用CCD作为探测器,并利用可编程逻辑器件FPGA设计驱动电路和信号处理电路,实现了一种体积小、结构简单,解调速度快,可以实时测量的波长解调系统,为光纤光栅解调技术的实际应用和光纤光栅传感解调系统的设计提供了理论依据。