光纖布拉格光柵溫度-壓力復(fù)合傳感技術(shù).pdf

1、本文面向江蘇俊知光電通信有限公司與東南大學(xué)合作開展的江蘇省科技成果轉(zhuǎn)化專項(xiàng)資金項(xiàng)目需求，研究光纖布拉格光柵(FBG)溫度/壓力復(fù)合傳感與應(yīng)用技術(shù)，以便實(shí)現(xiàn)對溫度/壓力雙參數(shù)的同時檢測，構(gòu)成準(zhǔn)分布式FBG陣列傳感系統(tǒng)，應(yīng)用于移動通信基站和天饋系統(tǒng)的光電復(fù)合纜安全監(jiān)控，更好地保證基站正常穩(wěn)定運(yùn)行。
　　本文首先基于耦合模理論，推導(dǎo)得出單模FBG中振幅和功率反射、透射系數(shù)數(shù)學(xué)模型?；趩文BG中振幅、功率透射系數(shù)，分析了單模FBG透射

2、波相位、時延特性，推導(dǎo)得出FBG透射光時延、群指數(shù)數(shù)學(xué)模型。分析表明，長為L的FBG透射光譜旁瓣區(qū)群指數(shù)與透射光相位隨波長一階導(dǎo)數(shù)成正比，該區(qū)中透射光歸一化時延與波長有關(guān)，導(dǎo)致慢光產(chǎn)生。接著，研究了基于FBG反射光中心波長偏移的應(yīng)變復(fù)合傳感模型，研究了FBG透射光旁瓣慢光傳感機(jī)理，提出并建立了FBG透射光旁瓣慢光復(fù)合傳感模型。在此基礎(chǔ)上，提出并建立了可同時檢測FBG反射光中心波長偏移和FBG慢光區(qū)透射光時延的復(fù)合傳感技術(shù)方案，獲得了基于

3、FBG反、透射光特性的溫度/壓力復(fù)合傳感模型。然后，仿真研究了FBG反射、透射光譜與FBG傳感器參數(shù)關(guān)系和不同類型FBG透射光譜旁瓣附近的慢波群指數(shù)特性，發(fā)現(xiàn)慢光群指數(shù)與FBG條紋可見度、柵區(qū)長度具有非線性關(guān)系，增大FBG柵區(qū)長度和條紋可見度可顯著增大FBG透射光旁瓣附近群指數(shù)，且均勻FBG相對啁啾和切趾FBG在透射光旁瓣附近可產(chǎn)生具有更大群指數(shù)的慢光。最后，提出一種新型的FBG溫度/壓力復(fù)合傳感陣列系統(tǒng)方案，分別分析了基于該方案構(gòu)成的