基于复合式法珀腔的光纤温度-压力传感方法研究

发布时间：2021-04-22 04:30

　　在生物制药业、石油化工业以及航空工业等众多领域中,光纤传感技术已经得到了深入研究。其不仅可以针对单个参量进行测量,还可以针对温度-折射率、温度-应力以及温度-压力等双参量进行同时测量。本文针对光纤传感领域中的低相干干涉技术进行研究,基于低相干干涉系统,提出了一种针对复合式法珀腔传感器的光纤温度-压力传感方法。同时针对干涉条纹包络过宽影响测量范围的问题,研究了双光源模块对干涉条纹包络产生的压缩作用,并在解调算法中使用加窗算法进一步扩大干涉条纹可移动范围。最后进行了温度-压力双参量传感实验。本文所做的具体工作包括以下几点:1、深入研究光纤法珀低相干干涉解调系统的基本原理,构建低相干干涉理论模型。重点研究光源带宽对系统产生的干涉信号包络宽度的影响,分析了双折射晶体光楔中O光和E光的偏振情况,同时研究了低相干干涉系统的几种主要解调方法,并对各自的优缺点进行对比。2、提出了基于复合式法珀腔的光纤温度-压力双参量传感方法,同时针对干涉条纹包络过宽影响测量范围的问题,研究了双光源模块对干涉条纹包络产生的压缩作用,并在解调算法中使用加窗算法进一步扩大干涉条纹可移动范围。通过对双折射晶体光楔产生的位置相... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光纤法珀传感研究现状
        1.2.1 单参量传感研究现状
        1.2.2 温度-压力双参量传感研究现状
    1.3 光纤法珀传感解调方法概述
        1.3.1 相对腔长的解调方法
        1.3.2 绝对腔长的解调方法
    1.4 课题研究意义及内容
第2章 光纤法珀偏振低相干干涉解调系统及解调方法研究
    2.1 光纤法珀低相干干涉解调系统结构
    2.2 光纤法珀低相干干涉解调系统的基本原理
        2.2.1 光纤法珀传感器的基本原理
        2.2.2 偏振低相干干涉解调模块的基本原理
        2.2.3 光源宽度对低相干干涉条纹的影响
    2.3 典型的低相干干涉的解调方法
        2.3.1 质心法
        2.3.2 包络法
        2.3.3 空间频域法
    2.4 本章小结
第3章 基于复合式法珀腔传感器的双参量传感方法理论研究
    3.1 基于复合式法珀腔传感器的双参量传感方法的系统结构
    3.2 基于复合式法珀腔传感器的双参量传感方法的基本原理
        3.2.1 复合式法珀腔传感器的基本原理
        3.2.2 双折射晶体补偿板的基本原理
        3.2.3 双光源模块对低相干干涉条纹的影响
    3.3 基于复合式法珀腔传感器的双参量传感解调算法研究
        3.3.1 加窗算法
        3.3.2 色散补偿算法
    3.4 本章小结
第4章 温度-压力双参量传感方法实验研究
    4.1 复合式法珀腔传感器的制作方法
        4.1.1 硅环结构复合式法珀腔传感器的制作
        4.1.2 MEMS结构复合式法珀腔传感器的制作
    4.2 温度-压力双参量传感实验系统搭建
    4.3 硅环结构复合式法珀腔传感器温度-压力双参量传感实验
    4.4 MEMS复合式法珀腔传感器温度-压力双参量传感实验
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢



本文编号：3153167