导　　师： 江绍基

学科专业： G0207

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 中山大学

摘　　要： 光纤光栅具有优良的温度和应变响应特性，在光通信和光传感领域有着广泛而良好的应用前景。光纤光栅传感器是利用布喇格波长对温度、应变的敏感特性来实现测量的一种新型传感器。光纤光栅传感器除了具有重量轻、耐腐蚀、抗电磁干扰、灵敏度高、结构紧凑等优点外，还具有其独特的优越性，如探头尺寸小、易于与光纤耦合、便于分布式测量、易于实现多参数传感测量等。 本论文的研究工作主要分为两部分，其一是光纤光栅传感器的设计和封装，其二是光纤光栅传感器的滤波检测技术研究。以下是本论文的主要研究内容： 1、详细综述了光纤传感和光纤光栅传感技术的发展及现状，讨论了光纤光栅传输的相关理论。将光纤光栅的多层膜理论与传输矩阵分析法相结合，改进了光纤光栅的多层膜分析法，简化了光纤光栅的计算过程。 2、讨论和分析了光纤光栅的波长调谐理论，制作出一种结构简单的等强度悬臂梁，用自制的等强度梁实现了光纤光栅的无啁啾线性调谐。 3、讨论了光纤光栅封装、保护和交叉敏感的消除问题。设计了一种光纤光栅金属管封装方法并用实验加以验证，该方法可以很好的保护光栅，而不影响光栅的应变传感性能。 4、详细研究了光纤f-p滤波器的滤波特性，设计出一种具有好线性度和宽线性范围的光纤f-p滤波器。提出了一种将非对称光纤f-p滤波器用于光纤光栅的波长信号检测的解调方法，实现了光纤光栅的准线性解调制。 5、分析和归纳了几类较为典型的滤波解调制方法，在此基础上对匹配光栅滤波解调技术进行了理论分析并采用现有仪器实现了光纤光栅信号的计算机自动检测，这种检测方案的波长分辨率可达10pm。

关 键 词： 光纤光栅 传感器 滤波检测 多层膜 传输矩阵 波长检测

分 类 号： [TN253 TP212]

领　　域： [电子电信] [自动化与计算机技术] [自动化与计算机技术]