导读:本文包含了解调仪论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:光纤光栅,可调谐F-P滤波器,LabVIEW,寻峰算法
解调仪论文文献综述
李宁[1]（2019）在《光纤Bragg光栅温度/应变解调仪设计》一文中研究指出随着光纤通信与光纤传感的快速发展,光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating)传感器成为发展最快、应用最广的光纤传感器。由于FBG传感器具有体积小、质量轻、耐腐蚀、抗电磁干扰、易组网等优点,被广泛应用于航空航天、桥梁隧道、精密仪器、可穿戴设备等传感领域。目前,国内外已经出现基于不同解调方案的光纤Bragg光栅解调仪,但是这些解调仪大多价格昂贵,限制其在实际工程中的应用。因此,设计出符合工业应用、成本适中的光纤Bragg光栅解调仪具有十分重要的意义。本文对光纤Bragg光栅解调系统进行深入的研究,在国内外解调产品基础上设计开发出一套面向工程应用的光纤Bragg光栅解调仪。该解调仪基于可调谐F-P滤波器进行传感解调,具有测量范围广、动态响应快、易组网使用等优势,适合工程应用。本文主要从以下几个方面展开研究:(1)在光纤传感技术基础上对光纤光栅传感特性及解调原理进行理论分析及研究,对工业领域中几种常用的光纤Bragg光栅解调方案及FBG传感器进行分析说明。(2)设计光纤Bragg光栅解调系统实验方案,选择关键器件,搭建解调系统。采用F-P标准具与参考光栅组成参考波长对可调谐F-P滤波器进行标定与校准,提高系统的解调精度。(3)联合LabVIEW与MATLAB编写上位机软件,设计出符合工业应用的软件程序。针对寻峰过程中算法优化问题,研究滤波算法、曲线拟合算法对寻峰精度的影响并进行实验验证。(4)通过实验测试分析光纤Bragg光栅解调仪性能,对解调仪进行稳定性、重复性、温度与应变实验测试。实验结果表明,所设计的光纤Bragg光栅解调仪重复性为±2pm,分辨率为1pm;解调仪对温度检测精度为±0.2℃,对应变检测精度为10,应变检测范围为0~6000。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01）
李岱林[2]（2019）在《基于静态可调谐光源的光纤光栅解调仪研究》一文中研究指出光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器具有结构简单、抗电磁干扰能力强、灵敏度高、成本低等优点,近年来在科研与工业中得到广泛研究与应用。FBG传感器的关键在于对布拉格反射波长进行精确解调,可以说解调部分的测量精度直接决定了整个传感系统的探测精度。因此,作为FBG传感器的解调仪器——光纤光栅解调仪,也受到了高度的关注。本论文通过对光纤光栅传感原理和解调技术进行深入研究,使用可调谐DFB(Distributed Feedback,分步反馈)激光器阵列作为静态可调谐光源,研究并设计了一种新型的光纤光栅传感系统和方法,可以不需要像传统解调技术一样对FBG进行全峰扫描,仅需要扫描部分光谱就可以实现精确解调的目的,使得该系统和方法大大降低了光纤光栅解调仪的成本。本论文阐述了FBG传感器的原理,包括轴向应变传感特性和温度传感特性,对各种FBG解调技术进行了研究和对比;分析了现有可实现商业化的解调系统的优缺点,设计了解调系统的整体方案,并设计了相应的解调算法;利用4通道可调谐激光器对解调仪的光源驱动进行了设计,包括温控电路和电流控制电路;最后分析了限制DFB激光器成品率的原因,在原有封装工艺的基础上,开创性地提出了一种低热导的可调谐DFB激光器,一定程度上解决了调谐范围的问题,理论上可以实现大容量的光纤光栅解调系统的光源需求。使用MATLAB对解调算法进行仿真,验证了解调系统和算法的准确性,算法的解调误差小于2 pm,并且解调算法的采样和解调时间大大缩短。使用设计的激光器阵列的光源驱动对FBG进行扫描实验,验证了解调系统的在实际应用方面的可行性,全峰扫描的结果误差仅为5pm,理论上可以实现高精度、高稳定性、低成本的光纤光栅解调仪。低热导可调谐激光器的研制结果表明该方式具有较高的稳定性和可靠性,满足本课题的需要,为以后的工程应用打下坚实的基础。(本文来源于《江南大学》期刊2019-06-01）
张东东[3]（2019）在《光纤光栅传感器设计及解调仪研发》一文中研究指出针对油气井测试监测技术需求与应用,结合现有光纤及光栅传感技术,研制油气井高温高压光纤光栅传感仪。探明飞秒激光刻写光栅的光谱特性差、制备重复率低等问题的内在机制,设计制备温度和压力可以同时测量的光纤光栅传感器件,解决油气井下高温、高压、强腐蚀性等苛刻工况对灵敏度、精度、稳定性造成的影响,为光纤传感器在油气井钻井、完井、测试等领域获得广泛应用奠定基础。通过仪器研制的原始创新,推动油气井油气井测试监测技术的发展,提高石油开采的效率。(本文来源于《辽宁化工》期刊2019年03期）
周慧栋,王东,王宇,李宁,张建国[4]（2019）在《扫描激光器型光纤光栅解调仪设计》一文中研究指出设计了一种扫描激光器型光纤光栅波长解调仪,采用滑动平均滤波方法拟合光纤布拉格光栅反射谱,基于扫描激光器输出的同步触发信号与波长对应性,计算得到光纤布拉格光栅反射谱的中心波长,简化了解调过程。相比传统的宽带光源解调方法,降低了解调的复杂度和不稳定性,实现对布拉格波长的高精度、快速解调。实验结果表明,解调仪对光纤布拉格光栅波长的解调稳定性可达±2pm,温度与波长变化的线性度达到0.9984,温度测量误差小于0.5℃,能够满足实际应用的需要。(本文来源于《光学技术》期刊2019年02期）
江俊峰,臧传军,王双,张学智,刘琨[5]（2018）在《变温环境FBG解调仪复合多波长参考稳定方法研究》一文中研究指出通过分析光纤可调谐光纤Fabry-Perot(F-P)滤波器的温度特性,解释了变温环境下FBG解调稳定性下降的原因。进而提出了一种基于F-P标准具和HCN气室复合多波长参考的FBG解调方法。此方法将变温下FBG解调误差分解为F-P标准具波长参考误差和线性拟合误差。首先根据多光束干涉理论和HCN气室吸收峰波长不随温度变化的特性,求得F-P标准具各波长参考误差和各HCN吸收峰波长线性拟合误差;然后通过多项式拟合算法准确得到各FBG线性拟合误差;最后补偿FBG波长参考误差和线性拟合误差得到绝对波长解调值。实验结果表明,20℃~60℃变温环境下,与HCN气室单峰校正相比,复合多波长参考FBG解调误差从±56.8pm降低到±11.7pm,标准差从24.0pm降低到4.6pm,有效提高了变温环境下FBG的解调稳定性。(本文来源于《光电子·激光》期刊2018年06期）
周欢[6]（2018）在《多参数分布式传感解调仪研制》一文中研究指出长距离(几百米甚至几十千米)大型结构如桥梁隧道等的健康状态影响人们日常生活甚至生命安全,因此对其状态监测十分必要。光纤分布式传感利用光纤作为传感元件和传输介质,可以获得光纤沿线被测量的位置分布以及其随时间变化的状态,满足大型结构的全局实时检测需求。分布式传感国内外已有较成熟的仪器化设备,但大多是针对单一被测物理量。为了能准确的定位识别事件,多参数分布式传感将成为分布式传感的重要发展趋势。本文基于课题组已有的研究基础和资源条件,结合相位敏感型光时域反射技术(φ-OTDR)和布里渊光时域反射技术(BOTDR)对同时测量振动、温度和应变的解调仪进行设计研究。本文主要从以下几个方面展开工作:(1)描述了分布式传感对大型结构健康监测的重要性,梳理了国内外分布式传感应用现状及分析解调仪的研究现状,针对分布式传感的应用领域,对大型结构的故障引起的物理表现进行分析,为分布式传感多参数健康解调仪研究做准备。(2)描述了φ-OTDR和BOTDR系统的工作原理,通过对入射光脉冲的调制和光开关的切换的方法,对实现振动、温度和应变的同时测量进行了可行性分析。(3)从光源、调制、解调叁个部分出发阐述解调仪的研制。在光源模块中针对两个系统选择合适的窄线宽激光器,并针对BOTDR制作特殊布里渊激光器。在调制模块中对开关型半导体光放大器(SOA)进行光脉冲调制,对掺铒光纤放大器(EDFA)的驱动电流与后向散射光谱关系进行测试进行参数选择。在解调模块中采用移动平均的方法对φ-OTDR进行解调,通过加窗短时傅里叶变换的方式解调布里渊信号,得到布里渊频谱,省去频率扫描过程,提高系统的实时性。最后对仪器的供电采用单片机控制的方式控制,通过电磁继电器的开关控制各光学模块电源的通断。仪器的通讯部分采用串口通讯的方式实现PC端与光学器件的通信。在1800米的传感光纤上施加振动温度和应变,经测试仪器能实现振动温度和应变的同时测量。(本文来源于《重庆大学》期刊2018-05-01）
李忠玉[7]（2018）在《基于可调谐F-P腔的光纤光栅解调仪的优化设计》一文中研究指出随着社会的发展及全球经济的不断增长,各种大型、特大型工程的结构健康监测越来越重要。光纤布喇格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)相比于传统电学传感器,具有质量轻、耐腐蚀、抗电磁干扰等特点,可以用来测量应力、温度、振动、气体浓度等多种物理量,因此被广泛应用于航空、船舶、电力和石油等领域。本文主要工作如下:首先,针对常用基片式封装结构灵敏度不高的问题,在常用基片式封装结构的基础上设计了一种具有增敏特性的新型基片式封装结构,同时对该增敏结构的关键参数进行了仿真分析,并依据仿真分析结果进行了实验验证。使用新型增敏结构对光纤光栅进行封装后,与常用基片式封装结构相比,光纤光栅应变传感器的应变灵敏度能够提高50%。其次,根据光纤光栅工作原理,在可调谐法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)滤波器解调方法的基础上,对解调仪的性能进行了优化设计。分析了解调仪解调结果稳定性不高的原因,设计了以FPGA为主控芯片的数据采集与处理模块、电源模块及光电转换模块,有效降低了硬件电路的噪声,提升了信号的信噪比,从而提高了解调结果的稳定性。然后,分析了影响解调仪实时性的因素,在解调仪数据采集与处理模块中采用了运算速度较快的半峰检测算法。对该算法的实现过程进行了分析并在FPGA内部进行了实际验证,对数据的存储与传输进行了优化,实现了对光纤光栅中心波长的实时解调,提高了解调速率。最后,通过比较线性拟合与二次曲线拟合对解调结果的影响,确定采用二次曲线拟合的方法求解光纤光栅中心波长,降低了受可调谐F-P滤波器回滞特性影响而产生的测量误差,提高了测量精度。同时,设计了温度补偿实验方案并结合本文设计的光纤光栅应变传感器进行了实验测试。实验结果表明,该解调仪工作稳定,中心波长漂移量?3pm,测量误差均值为2pm,解调速率约为30Hz。(本文来源于《西南交通大学》期刊2018-05-01）
陈珂,郭珉,王泽霖,刘伯文,周新磊[8]（2018）在《基于光学相关的光纤法布里-珀罗传感器解调仪》一文中研究指出针对当前光纤法布里-珀罗(F-P)传感器解调仪存在的结构复杂和成本较高等问题,提出一种基于光学相关原理的新型解调方案.采用平板玻璃作为光学互相关器,利用平板玻璃与F-P腔的互相关关系解调出光纤F-P传感器的腔长.建立仿真模型对解调光路进行优化设计,搭建了结构简单的单模光纤F-P传感器解调仪,该仪器仅由宽谱光源、平板玻璃、线阵CCD、柱面镜和单模光纤搭建而成.实验结果表明,腔长解调分辨率达到0.72 nm.该解调仪在光纤测井、液位测量和结构健康监测等领域中的温度、压力和位移测量中有着广阔的应用前景.(本文来源于《光子学报》期刊2018年06期）
魏钧涛[9]（2018）在《基于可调谐激光器的FBG解调仪研制及应变检测应用研究》一文中研究指出光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)是具有灵敏度高、质量轻、抗干扰能力强等优点的光纤传感器,被广泛应用于航空航天、桥梁隧道等传感领域。应变检测是光纤光栅传感器最广泛的应用之一。光纤光栅是波长调制型光纤传感器,对其波长进行精确解调是传感器应用的基础。基于可调谐半导体激光器的光纤光栅解调仪研制是近年来的研究热点。首先,在分析光纤光栅应变传感原理的基础上,设计制作并标定了金属封装的表面粘贴式光纤光栅应变传感器,利用ANSYS软件仿真分析了传感器的结构和传递模型,提高了传感器的传递效率及精度。其次,在分析解调仪工作原理基础上,提出了基于可调谐半导体激光器的解调仪设计方案,完成了解调仪的硬件和软件设计,实现四通道同步高精度解调。解调仪硬件设计方面完成了电源、激光器驱动、光电转换、数据采集等模块设计;软件设计方面,完成了各模块驱动程序和寻峰算法的C语言代码编写,并实现了传感器中心波长及光谱的上位机显示与保存。最后,搭建系统测试平台。对光纤光栅应变传感器和解调仪性能进行测试,实验验证表明所设计的传感器可完成物体表面的高精度应变测量,解调仪可以精确的解调光纤光栅传感器的波长。综上,本课题在对应变检测和光纤光栅解调仪国内外研究现状调研的基础上,研制了金属封装的表面粘贴式光纤光栅应变传感器和基于可调谐半导体激光器的光纤光栅解调仪,完成了传感器的结构设计和解调仪的硬件、软件设计,实现了应变高精度检测,为拓展深化光纤光栅传感器的应用和更高速、更精确的光纤光栅解调仪的研制奠定了基础。(本文来源于《山东大学》期刊2018-04-12）
刘小清,朱佳佳[10]（2018）在《一种工业应用的高精度光纤光栅传感解调仪研制与设计》一文中研究指出本文通过实时进行温度补偿的双光栅参考法作为光纤光栅信号解调的波长校准方法,提高解调精度,同时研制透射通道,对透射型高斯光谱器件进行透射波长解调,使用国产化稳定可调光纤滤波器,提高性价比,满足工程应用对解调仪高精度、低成本、透反同时测量的需求,推动光栅传感的工业化应用进程。(本文来源于《科技创新导报》期刊2018年04期）
解调仪论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器具有结构简单、抗电磁干扰能力强、灵敏度高、成本低等优点,近年来在科研与工业中得到广泛研究与应用。FBG传感器的关键在于对布拉格反射波长进行精确解调,可以说解调部分的测量精度直接决定了整个传感系统的探测精度。因此,作为FBG传感器的解调仪器——光纤光栅解调仪,也受到了高度的关注。本论文通过对光纤光栅传感原理和解调技术进行深入研究,使用可调谐DFB(Distributed Feedback,分步反馈)激光器阵列作为静态可调谐光源,研究并设计了一种新型的光纤光栅传感系统和方法,可以不需要像传统解调技术一样对FBG进行全峰扫描,仅需要扫描部分光谱就可以实现精确解调的目的,使得该系统和方法大大降低了光纤光栅解调仪的成本。本论文阐述了FBG传感器的原理,包括轴向应变传感特性和温度传感特性,对各种FBG解调技术进行了研究和对比;分析了现有可实现商业化的解调系统的优缺点,设计了解调系统的整体方案,并设计了相应的解调算法;利用4通道可调谐激光器对解调仪的光源驱动进行了设计,包括温控电路和电流控制电路;最后分析了限制DFB激光器成品率的原因,在原有封装工艺的基础上,开创性地提出了一种低热导的可调谐DFB激光器,一定程度上解决了调谐范围的问题,理论上可以实现大容量的光纤光栅解调系统的光源需求。使用MATLAB对解调算法进行仿真,验证了解调系统和算法的准确性,算法的解调误差小于2 pm,并且解调算法的采样和解调时间大大缩短。使用设计的激光器阵列的光源驱动对FBG进行扫描实验,验证了解调系统的在实际应用方面的可行性,全峰扫描的结果误差仅为5pm,理论上可以实现高精度、高稳定性、低成本的光纤光栅解调仪。低热导可调谐激光器的研制结果表明该方式具有较高的稳定性和可靠性,满足本课题的需要,为以后的工程应用打下坚实的基础。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
解调仪论文参考文献
[1].李宁.光纤Bragg光栅温度/应变解调仪设计[D].太原理工大学.2019
[2].李岱林.基于静态可调谐光源的光纤光栅解调仪研究[D].江南大学.2019
[3].张东东.光纤光栅传感器设计及解调仪研发[J].辽宁化工.2019
[4].周慧栋,王东,王宇,李宁,张建国.扫描激光器型光纤光栅解调仪设计[J].光学技术.2019
[5].江俊峰,臧传军,王双,张学智,刘琨.变温环境FBG解调仪复合多波长参考稳定方法研究[J].光电子·激光.2018
[6].周欢.多参数分布式传感解调仪研制[D].重庆大学.2018
[7].李忠玉.基于可调谐F-P腔的光纤光栅解调仪的优化设计[D].西南交通大学.2018
[8].陈珂,郭珉,王泽霖,刘伯文,周新磊.基于光学相关的光纤法布里-珀罗传感器解调仪[J].光子学报.2018
[9].魏钧涛.基于可调谐激光器的FBG解调仪研制及应变检测应用研究[D].山东大学.2018
[10].刘小清,朱佳佳.一种工业应用的高精度光纤光栅传感解调仪研制与设计[J].科技创新导报.2018