光纤传感系统中的信号处理研究-物理电子学专业论文.docxVIP

华中理工大学博士学住论文摘 华中理工大学博士学住论文 摘 要 ＼^ 精号处理熏接关系到先纤抟蒋系统的检测灵敏度、精度、响应时闻、稳定性和 可靠性等一系列重要性能指标，涉及到能否对被测量作出客观、准确的反映和评价， 是光纤抟感系统的核心。I本文基于作者承担的几个谭题的研究工作，探讨了几种典 型匪其应用价馕的信号处理方法，研究了其理论与麻用技术，这对光纤传感是堑关 重要的。本论文主要的创新性工作如下所述： l、对光纤电流传感系统的嚣种误差因素进行了综合分析，针对毙纤电流倍感系 统研究中存在的问题提出了一项嗣家发明专利，具有偏振奋与温度自动补偿 功能； ＼， 2、实际研制了一个先纤电流传感实验系统，编制了功能莠全的系统软僻b隧实 验验证对影响系统性能的偏振噪声、光耦台噪声以及温度漂移等有明显改善；r一 3、提出并研制了一种适翔于喇曼散射分布式光纤传感的低损耗、高抑制比波分 复用分光器件，熊够有效地提取数据光纤中的后翔喇曼散射傣息： 4、从理论与实验上研究了数据光纤后向散射光谱特性，测试获得了数据光纤连 续后向瑞利散身|，斯托克斯与反斯托壳斯散射光谱，分析了舞向散射光谱及 其温度特性随激发光源性能的变化，为系统信号处理提供了可靠数据； 5、分析了数据光纤届向喇曼散射光时域响应熊线特征，提出了厦卷积变换的思 想，能够在较宽豹光脉冲下使“温度空问蛹应”性能获得较大改善： 6、研制了分布式光纤感温报警系统．编制丁功能齐全灼系统软件并全面优化系 统性能指标趟空过现场检验，该系统技术指标达到目前国外同类产品技术水 平，已经获得实际应用；j一 ＼， 7、系统垒面地进行了光波导SPR效应的理论研究和实验分橱。建立了光波导SPR 效应计算分柝模型，对不阉结构的传感器进行优纯设计．制罄了倍感头，研 制出光波导spR水质传感实验系统，井进行了实验测试，在国内首次实现光 渡导SPR豹光学激发。观测到其蜜验现象，研究成果通过了围家科学仪器拜 技攻关计划重点项目立项论证；， 8、探讨了光开关在多路光纤传感系统中的应用，研制了一种基于SOA的有源 光开关，§§够弥补常规光开关造成构光路损耗．弗提出了一种提取光歼荚控 制命令信息的新方法。 关键调·光纤传感，信母处理，电流，分布式温度，火灾报警．SPR，水质分析，光开关。 华中理工大学博士学位论文hh_-_-_-_●-●■_--______●____--_---●__●-■-■■■●_--____--______●_____-_-____-____-_-________--■■■_--一 华中理工大学博士学位论文 hh_-_-_-_●-●■_--______●____--_---●__●-■-■■■●_--____--______●_____-_-____-____-_-________--■■■_--一 ABSTRACT processing fiber-optlc important performances system，such sensitivity,precision， time。stability,aud concerned the and objective measurements．Several and methods the and discussed thesis based the projects major this the 1)Various influence performance transducer(0FCn been synthetically analyzed．A is the problems，which the auto-compensation disturbance the of and 2)A nteasurefflent complete functional software has developed．两e experimental it is effective with this the polarization noise．the optical noise andⅡw temperature the system 3)The back，scattering fiber have studied theoretically experimentally．The Raleigh Stcckes scattering and experiments．The relationship spectra the working condition of the exciting light heen anflyzed，which providethe useful the signal 4)A wavelength—dNision-multiple