USB2.0的高速光纖光柵解調系統(tǒng)的研制

介紹了一種利用光纖f-p濾波器解調的、可同時測量應變及溫度兩種參數(shù)的光纖光柵傳感系統(tǒng)。將一個光纖光柵的長度分成相等的兩部分,其中一部分的兩端固定在一塊鋼板上,另一部分處于自由狀態(tài)。根據(jù)這兩部分光纖光柵對應變及溫度的不同感應,實現(xiàn)對應變及溫度的同時測量?？衫貌ǚ謴陀眉夹g實現(xiàn)對分布式應變及溫度的測量。應變、溫度的測量分辨率分別可達1.3με及0.12℃。

研究并實現(xiàn)了一種基于雙衍射光柵的光纖布拉格光柵(fbg)傳感器解調系統(tǒng)。該解調系統(tǒng)的光路由準直鏡、衍射光柵、柱面反射鏡和光電探測器等器件組成。通過準直鏡后不同波長的平行光束經(jīng)過衍射光柵后在空間展開,通過柱面反射鏡聚焦在光電探測器成像面上。該光路通過采用兩塊衍射光柵的方法在減小解調系統(tǒng)尺寸的同時提高光學空間分辨力,采用線陣探測器替代掃描機構從而簡化系統(tǒng)結構。從理論上分析了光束經(jīng)過該系統(tǒng)后的空間光強分布,根據(jù)光強的高斯分布采用多項式擬合的方法實現(xiàn)了反射光譜峰值定位算法。通過與高精度光譜儀的測量結果對比表明,該解調方法具有較高的波長解調精度和穩(wěn)定性。

２００６年第２光通信技術 中文核心期刊 光纖光柵傳感的解調方法 王向宇，喬學光，李明，賈振安，劉欽朋，李婷 （西安石油大學陜西省光電傳感測井重點實驗室，西安７１００６５） 專題聚焦 摘要：介紹了光柵傳感系統(tǒng)的組成，分析了常用的三 種光源：ｌｄ、ｌｅｄ和摻鉺光源的性能。描述了在光柵解 調中常用的濾波法、干涉法、可調諧激光掃描法、啁啾 光柵檢測法、光柵色散法等幾種信號解調技術并進行(zhòng)n了簡要的評述。 關鍵詞：光纖光柵；光源；傳感；解調 中圖分類號：ｔｎ９２９．１１文獻標志碼：ａ １引言 光纖傳感器是利用光在光纖中傳播引起光干涉、 衍射、偏振、反射、損耗等物理特征的變化，進行各種 物理測量的裝置和器件。波長調制型的光纖光柵傳感(zhòng)n器具有許多獨特的優(yōu)點：抗干擾能力強；傳感頭結構 簡單（尺寸小，易于集成）；利用波分復用技術可形成

光纖光柵的解調技術

針對光纖光柵線陣探測器高速解調中的信號失真及補償展開研究。首先對線陣探測器信號采集系統(tǒng)進行分析,推導并建立了系統(tǒng)傳遞函數(shù),然后對解調信號失真的機理進行研究。結果表明,系統(tǒng)傳遞函數(shù)由兩部分組成,一部分為與采樣相關的系統(tǒng)增益,另一部分為積分環(huán)節(jié)及充電復位開關引起的頻變干擾。需要對光電轉換過程進行數(shù)字信號補償,以提高系統(tǒng)的信號分析帶寬。

光纖光柵線陣探測器解調系統(tǒng)信號失真分析

第32卷第1期 2006年1月 　　　　　　　　　　　　　　　光學技術 opticaltechnique 　　　　　　　　　　　　　　　 vol.32no.1 jan.　2006 　　文章編號:100221582(2006)0120105203 匹配光纖光柵溫度傳感解調系統(tǒng) ξ 張治國,余重秀,羅映祥,王葵如,張民,葉培大 (北京郵電大學電子工程學院光通信與光波技術教育部重點實驗室,北京　100876) 摘　要:實驗了一種基于一維調節(jié)器的光纖光柵靜態(tài)溫度(溫度緩變)探測系統(tǒng)。在系統(tǒng)中,一維調節(jié)器與步進電 機相連,步進電機由pc(計算機)通過plc(可編程邏輯控制器)進行控制,匹配光纖光柵被固定在一維調節(jié)器上用來解 調增敏光纖光柵傳感器探測到的溫度信號,匹配光柵的bragg周期可通過

光纖光柵傳感信號的解調問題

光纖光柵的解調技術共23頁文檔

光纖光柵傳感器實時解調系統(tǒng)

第31卷第5期 2009年3月 武漢理工大學學報 journalofwuhanuniversityoftechnology vol.31no.5 mar.2009 doi:10.3963/j.issn.1671-4431.2009.05.030 基于可調窄帶光源的光纖光柵解調系統(tǒng) 甘維兵,張翠,祁耀斌 (武漢理工大學光纖傳感技術研究中心,武漢430070) 摘要:用寬帶光源和自主研制的波長選擇器(ipd)構成可調諧窄帶光源,對測量光纖光柵(fbgs)陣列和參考fbgr 進行波長掃描,借助光電探測器(pin)和dsp信號處理系統(tǒng)實現(xiàn)復用傳感系統(tǒng)的解調。實驗證明,該解調方案是有效 可行的,且可獲得較高的信噪比和測量精度。 關鍵詞:光纖bragg光柵(

光纖傳感、光纖光柵、光纖光柵傳感(zhòng)n光纖傳感技術由于光纖不僅可以作為光波的傳輸媒質，而且光波在光纖 中的傳播時表征光波的特征參量（振幅、相位、偏振態(tài)、波長等）因外界因素 （如溫度、壓力、磁場、電場、位移等）的作用而間接或直接地發(fā)生變化，從 而可將光纖用作傳感器元件來探測各種待測量（物理量、化學量和生物量）， 這就是光纖傳感器的基本原理。光纖傳感技術的分類光纖傳感器可以分為傳 感型（本征型）和傳光型（非本征型）兩大類。利用外界因素改變光纖中光的 特征參量，從而對外界因素進行計量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)模Q為傳感型光纖傳感器， 它具有傳感合一的特點，信息的獲取和傳輸都在光纖之中。傳光型光纖傳感器 是指利用其它敏感元件測得的特征量，由光纖進行數(shù)據(jù)傳輸，它的特點是充分 利用現(xiàn)有的傳感器，便于推廣應用。這兩類光纖傳感器都可再分成光強調制、 相位調制、偏振態(tài)調制和波長調制等幾種形式。光纖傳感器的特點1、

基于FPGA和鋸齒形光譜濾波器的光纖光柵高速解調系統(tǒng)的研究

闡述了光纖光柵傳感系統(tǒng)的信號解調技術,光纖光柵傳感器的信號解調技術的實際應用提供了理論依據(jù)。

分析光纖光柵傳感原理,闡述可調光纖f-p濾波器的工作機理和特點,并介紹了基于arm實現(xiàn)光纖布拉格光柵(fbg)傳感器的解調系統(tǒng)的硬件結構和軟件設計。采用三星公司的s3c44box對經(jīng)過可調諧f-p腔解調后的波長信息進行采集,并對得到的數(shù)據(jù)進行處理。實驗結果表明系統(tǒng)可以滿足一般的工程要求。

根據(jù)wdm光纖耦合器波長解調方案的工作原理、偏振特性以及影響系統(tǒng)波長分辨力的因素,提出一種改進的利用wdm光纖耦合器的光纖光柵傳感解調技術。該技術在原技術的基礎上,采用偏振控制器控制入射光偏振狀態(tài),提高了解調的精度和穩(wěn)定性。對wdm光纖耦合器的多次波長掃描結果表明,采用偏振控制器后,其波長誤差可減小到5pm左右。實驗采用1540/1560nm的wdm光纖耦合器對單點光纖光柵應變傳感器進行靜態(tài)解調,結果表明:按此技術開發(fā)的解調系統(tǒng)具有0.01nm波長分辨力和10nm的波長線性解調范圍。

為了拓寬光纖耦合器的使用范圍,開發(fā)光纖耦合器的新功能,采用熔錐技術制作波長敏感耦合器,該耦合器在分光的同時對波長敏感。通過耦合理論驗證實驗結果,實驗數(shù)據(jù)與理論值相符合。實驗中得到波長靈敏度最大值為17.86%/nm的耦合器。采用拉錐工藝制作波長敏感耦合器工藝簡單,耦合比峰值對應波長控制易于實現(xiàn)。該耦合器可用于光纖光柵布拉格波長漂移解調。令待解調光纖光柵布拉格波長與耦合器波長靈敏度最大值對應的波長一致,當波長發(fā)生漂移時,耦合器輸出耦合比發(fā)生變化。自制的波長敏感耦合器實現(xiàn)了對布拉格波長為1566.71nm光纖光柵波長漂移的解調,波長漂移1.80nm,耦合比變化20.34%。此種解調方式具有光路簡單,易于與光纖匹配的優(yōu)點,可以應用在大型建筑中光纖光柵的健康監(jiān)測。

為了能夠直接測量油浸式變壓器的內部溫度,設計了繞組電磁線內置光纖光柵傳感器,并制作了35kv/4000kw變壓器樣機,在該樣機繞組、鐵心、撐條、油頂?shù)忍幊晒Σ贾昧?4根光纖,共218支光纖光柵傳感器。繞組電磁線預埋光纖光柵傳感器制作過程中的應力較小,光纖光柵傳感器保持了良好的機械強度和測溫性能。該樣機的絕緣性能試驗結果表明,內置光纖光柵傳感器對變壓器本體絕緣性能無影響;溫升試驗和長時空載試驗驗證了內置光纖光柵傳感器具有良好的溫度傳感性能,為變壓器內部溫度場研究提供了可靠的技術支撐,為變壓器的設計驗證和壽命周期預測提供了一種新的有效手段。

為了能夠切實有效的對于油侵式變壓器運行過程中的溫度得到準確的測量,本文設計了繞組電磁線內置光纖光柵傳感器,該變壓器所呈現(xiàn)出的運行安全性得到了切實有效的保障.由于內置光纖光柵傳感器本身對于變壓器的絕緣性能沒有造成任何影響,并且其中所呈現(xiàn)出的溫度傳感性能也極為優(yōu)秀,這對于變壓器內部溫度場變化的研究工作來說,起到了至關重要的作用.本篇文章主要針對內置光纖光柵油侵式變壓器的研制進行了全面詳細的探討,以期為我國變壓器的應用安全提升作出貢獻.

光纖光柵感溫探測系統(tǒng)

基于壓電陶瓷的光纖光柵傳感器的設計。主要方法是利用改變壓電陶瓷的相關封裝的新結構,再結合光纖光柵而制成的電壓傳感器。由實驗結果得出:在0～160v的電壓范圍內,中心波長的變化與該傳感器兩端的電壓的改變有很好的線性關系,線性擬合度可達0.99,線性調諧的波長范圍約為1.6nm。

鋁合金腐蝕是導致航空器性能下降的主要原因之一。鋁合金腐蝕初期以點蝕為主,體積幾乎不改變,結合鋁合金腐蝕的這一特點,設計了基于光纖光柵的薄片型和應力束縛型兩種腐蝕監(jiān)測結構,對鋁合金腐蝕進行了實驗研究。腐蝕發(fā)生前,對光纖光柵施加一定預應力,隨著腐蝕的發(fā)生應力被逐漸釋放,通過測量傳感波長的漂移量就可以得到鋁合金的腐蝕情況。實驗表明,基于光纖光柵的腐蝕監(jiān)測結構能夠真實的反應鋁合金的腐蝕情況,并且光纖光柵本身具有體積小、抗電磁干擾、耐腐蝕的特點,非常適合于航空器的鋁合金腐蝕監(jiān)測。