基于ARM的光纖傳感解調儀開發(fā)及其在巖土工程監(jiān)測中的應用.pdf

1、本文主要開發(fā)了一種分布式光纖光柵傳感網絡解調儀。論文在對國內外研究現狀進行了深入分析的基礎上，歸納了當前光纖光柵傳感技術的發(fā)展趨勢及其在實際應用中存在的問題，并針對分布式光纖光柵傳感網絡的解調系統的頻域反射、信號解調、復用尋址、光源設計以及溫度補償這五個方面展開研究。 首先，論文從分布式光纖光柵傳感網絡的理論模型入手，分析了光纖布拉格光柵的傳感機理，建立了光纖光柵傳感模型；在分析比較了幾種常見的復用技術和信號解調技術的優(yōu)缺點基礎

2、上，提出應用光頻域反射復用技術和波分復用技術相結合的混合復用方法來解決光纖光柵傳感網絡的尋址問題，采用由寬帶光源和可調諧光濾波器組成的可調諧窄帶光源來解調復用信號，通過理論分析和實驗研究證實了系統方案的可行性。 其次，重點進行了信號解調部分的設計，利用ARM智能芯片LPC2214設計了硬件解調電路，并予以實現。 再次，對分布式光纖光柵傳感網絡的各個組成模塊分別進行了原理分析和器件設計。基于光纖光柵的溫度響應特性，提出了用

3、一個參考光柵來進行光纖光柵傳感陣列溫度補償的設計方案，并論述了其補償原理，證明了該方法的可行性；同時可以看出，該方法不僅可以實現溫度補償，也可以減小光纖F-P可調諧濾波器的重復性誤差以及光源功率波動、探測器噪聲和電路噪聲等引起的誤差。 最后，進行了光纖布拉格光柵的溫度和應變特性測試實驗，分析了光纖光柵傳感網絡在巖土工程安全監(jiān)測中應用的必要性和可行性，針對光柵陣列的尋址解調技術在巖土工程安全檢測的應用進行了實驗研究，并闡述了影響系