基于FPGA的光纤光栅解调仪研制

发布时间：2021-07-21 10:50

　　该文介绍了光纤光栅传感器基本原理和常见的解调方法,给出了可调谐激光器法的实现方式。重点介绍了可调谐激光器设计、基于FPGA的解调系统结构和质心法在FPGA中的实现。实验数据表明,该文设计的光纤光栅解调仪具有较好的测量精度和重复性。在澜沧江乌弄龙水电站成功应用表明,光纤光栅传感器具有广阔的应用前景。 

【文章来源】：工业仪表与自动化装置. 2020,(06)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

光纤光栅基本原理图

可调谐激光器是光纤光栅解调的核心，需满足信噪比高、带宽窄的要求，才能实现对光纤光栅的高精度解调。该文采用光纤环形腔激光器结构实现可调谐激光器，光纤环形腔激光器的核心为增益介质和选频元件。常见的增益介质有SOA（半导体激光器）和EDFA（掺铒光纤放大器），SOA具有响应快、带宽高的优点，适合高速激光器需求。选频元件有F-P滤波器、布拉格光栅、光纤环形镜、偏振器件等[4]，因F-P滤波器精度高、可调谐性和稳定性好、结构简单，该文选择基于SOA和FP滤波器的环形腔可调谐激光器作为可调谐激光器实现方案，示意图如图2所示。2.1 FP滤波器原理

F-P滤波器本质上是一种F-P干涉仪，由2块高反射面以两者之间的间隙构成[5]，原理如图3所示。入射光经过透镜L1进入F-P腔后，在其中发生来回反射，形成多光束干涉，出射光经过透镜L2汇聚后射出。透射光束中心波长λ满足

【参考文献】：
期刊论文
[1]迟滞和蠕变补偿的F-P滤波器波长解调方法研究[J]. 路元刚,王缘,彭楗钦,杨雁南,赵宁,王同光.  数据采集与处理. 2018(01)
[2]荧光光纤测温技术在水轮发电机定子上的研究和应用[J]. 李汶青,曾玉好.  水电厂自动化. 2017(03)
[3]基于F-P滤波器的光纤光栅解调中寻峰算法分析[J]. 胡颖,莫文琴,柴大虎.  光通信技术. 2014(12)
[4]光纤光栅传感信号解调技术研究进展[J]. 吴晶,吴晗平,黄俊斌,顾宏灿.  中国光学. 2014(04)
[5]大坝监测工程应用光纤传感器的若干技术要求[J]. 李旦江,张德康,施海莹.  大坝与安全. 2009(03)

硕士论文
[1]基于SOA的光纤环形腔扫描激光器的研究[D]. 陈颖川.北京交通大学 2012



本文编号：3294880