光纤光栅动态解调系统的设计与实验任务书

 2021-09-26 11:09

1. 毕业设计(论文)主要内容:

在近20年,光纤超声传感器的研究取得了极大进展。通过F-P腔等多种光纤结构实现了宽频带超声波检测,并且应用在水声检测、结构健康监测和医疗成像方面。光纤光栅具有优良的频谱响应,近年来,在水听器方面获得了广泛应用。而解调方式决定了光纤光栅传感器的响应速度和频谱带宽,是提高光纤光栅传感器监测性能的关键问题。

光纤光栅传感信号的解调方式众多,如可调F-P滤波器法、边沿滤波法和干涉法等。其中大多数解调方法由于采用了波长扫描部件,只适合于静态或准静态测量。而干涉法无需频率扫描,可以实现20kHz以上的高频信号的解调,但是其解调系统易受干扰。论文重点是设计并搭建稳定可靠的光纤光栅高频解调系统,以实现超声波信号的检测。

2. 毕业设计(论文)主要任务及要求

设计(论文)完成的主要任务:

1、熟悉典型的光纤光栅解调方式,对比分析各自的优缺点;掌握光纤光栅动态解调的基本工作原理;

2、掌握光纤光栅动态解调方法,理论分析解调信号与被测高频信号的参数的对应关系,并进行相关仿真分析;

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3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

第7学期:完成选题和任务布置

第8学期:

第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,比较分析光纤光栅各类解调系统,掌握光纤光栅动态解调的基本原理,完成开题报告;

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4. 主要参考文献

[1]Qiao X G, Shao Z H, Bao W J, et al. Fiber-optic ultrasonic sensors andapplications[J]. Acta Physica Sinica, 2017,66(7): 1-20.

[2] 张剑. 用于动态应变测量的光纤布拉格光栅波长解调技术研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨理工大学, 2007.

[3] Culshaw B, Giles I. Frequency modulated heterodyne optical fiber Sagnacinterferometer[J]. IEEE Journal of Quantum Electronics, 1982, 18(4): 690-693.

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