1、本論文提出了一種基于數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Processor, DSP)的光纖光柵傳感解調(diào)方法。在本文設(shè)計(jì)的光纖光柵傳感系統(tǒng)中,傳感部分由光纖布拉格光柵(Fiber Bragg Grating, FBG)構(gòu)成的,當(dāng)光纖光柵受到應(yīng)力或溫度影響時(shí),其中心波長(zhǎng)就會(huì)隨之發(fā)生變化,中心波長(zhǎng)的變化量的大小與光纖光柵所受的應(yīng)力的大小和溫度的變化量有關(guān)。當(dāng)有光通過(guò)光纖布拉格光柵時(shí),其所受應(yīng)力和溫度的信息便會(huì)反應(yīng)在它的反射譜中。本

2、文的目的就是要快速、高分辨率、低成本地從FBG的反射譜中解調(diào)出其中心波長(zhǎng)的變化量,繼而得出光纖光柵所受的應(yīng)力和溫度。
　　本論文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)掃描機(jī)制和基于DSP的鎖相放大器。為精確地獲取FBG反射譜的信息,光纖光柵傳感系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一種基于光纖法布里-珀羅腔(Fiber Fabry-Perot, FFP)可調(diào)濾波器的波長(zhǎng)可調(diào)光纖激光器,其輸出的激光掃描信號(hào)對(duì)FBG進(jìn)行掃描,反射信號(hào)受到FBG反射譜的調(diào)制。反射信號(hào)的幅度和相位給出了

3、FBG的反射譜信息。為了快速、高靈敏、低成本地解調(diào)出FBG反射譜的中心波長(zhǎng)的偏移量,解調(diào)系統(tǒng)采用TMS320F2812DSP作為信號(hào)處理工具。AD對(duì)含有傳感信息的模擬信號(hào)進(jìn)行采集,采集得到的數(shù)字序列經(jīng)過(guò)數(shù)字鎖相放大器處理得到FBG的反射譜信息?；贒SP的解調(diào)系統(tǒng)具有抗干擾能力強(qiáng),靈敏度高,低成本等優(yōu)點(diǎn)。本文的光纖光柵傳感解調(diào)方案有助于光纖光柵傳感器的實(shí)用化。
　　本論文實(shí)現(xiàn)了一種基于DSP的光纖光柵傳感解調(diào)方案,給出了光纖光柵的

4、傳感原理和傳感系統(tǒng)的解調(diào)原理,并完成了基于DSP鎖相放大系統(tǒng)的硬件與軟件設(shè)計(jì)。進(jìn)一步對(duì)整個(gè)光纖光柵傳感系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本論文設(shè)計(jì)的光纖光柵傳感系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基本的傳感解調(diào)功能,光纖光柵傳感系統(tǒng)的精度達(dá)到了6.92 pm。本論文設(shè)計(jì)的基于DSP的鎖相放大器與商用鎖相放大器相比,雖然沒(méi)有商用鎖相放大器的精度高,但是其體積纖小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、實(shí)際操作簡(jiǎn)單、可靠性高,更具實(shí)用價(jià)值。文章的結(jié)尾對(duì)本文進(jìn)行了總結(jié),并展望了后續(xù)的