毕业设计--基于F-P滤波器光纤光栅振动解调系统的设计

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1、 本科毕业设计（论文） 基于 F-P 滤波器光纤光栅振动 解调系统的设计 2013 年 6 月 本科毕业设计（论文） 基于 F-P 滤波器光纤光栅振动 解调系统的设计 学院（系） ： 电气工程学院 专 业：电力系统及其自动化 学生 姓名： 学 号： 指导 教师： 答辩 日期： 201 x 毕业设计（论文）任务书 学院： 电气工程学院 系级教学单位：电力工程系 学 号 1 学生 姓名 专 业 班 级 电力工程 题 目 题目名称 基于 F-P 滤波器光纤光栅振动解调系统的设计 题目性质 1.理工类：工程设计 （） ；工程技术实验研究型（ ） ； 理论研究型（ ） ；计算机软件型（ ） ；综合型（

2、） 2.管理类（ ） ；3.外语类（ ） ；4.艺术类（ ） 题目类型 1.毕业设计（ ） 2.论文（ ） 题目来源 科研课题（ ） 生产实际（ ） 自选题目（ ） 主 要 内 容 1. 应用模耦合理论建立光纤光栅的数学模型 2. 掌握光纤光栅传感模型的建立方法 3. 掌握光纤光栅振动解调系统的构成及原理 4. 掌握基于 F-P 滤波器光纤光栅解调系统的原理和构成 5. 掌握 2*2 3*3 耦合器的原理 6. 对所设计的光栅振动传感解调系统进行仿真研究 基 本 要 求 1遵守毕业设计期间的纪律，按时参加答疑； 2独立完成设计任务，培养基本的科研能力； 3设计说明书一份（不少于 2 万字） ，

3、A1 图纸一张；英文资料翻译不少于 3 千字；说明书要求条理清晰、文笔通顺，符合毕业设计撰写规范的要求；论 文、图纸中的文字符号符合国家现行标准； 4完成相关仿真实验并反映在论文中，以附件的形式给出编写的程序清单。 参 考 资 料 1.参考书：Fiber Bragg Grating、光电检测技术等。 2.期刊：中国激光、光学学报、光子学报、光电子 激光、 Electronics Letters、Photonics Technology Letters等 周 次 第 14 周 第 58 周 第 912 周 第 1316 周 第?718 周 应 完 成 的 内 容 查阅收集相关 资料， 对研究内

4、容进行初步学 习 提出设计原 理及设计方 案 光纤光栅振动 解调系统的设 计与研究 完成论文初稿 及修改 撰写论文，准 备答辩 指导教师 职称： 副教授 年 月 日 系级教学单位审批： 年 月 日 摘要 I 摘要 光纤光栅（fiber grating）最近几年发展迅速，其在传感方面的应用研究 引起了人们广泛的关注。随着光纤传感技术的发展，光纤光栅传感器以其耐 腐蚀、高绝缘性等优点，受到了世界范围内的广泛重视，其在土木工程、航 空航天等领域也取得了广泛应用。本文主要对光纤光栅（FBG）振动传感系 统进行研究，重点讨论了基于 F-P 滤波器的解调方案。具体内容如下： 对光纤光栅从发展动态、分类和光

5、纤光栅传感器的研究现状、存在的问 题等方面进行了详细的叙述。 利用模耦合理论建立了光纤光栅的数学模型。 从光纤光栅的传输理论出 发，对光纤光栅的轴向应变特性、温度特性进行了详细的理论分析，推证了 相应的传感模型。 介绍了几种光纤光栅传感技术，并确定了可调谐 F-P 滤波法为解调方 案。 详细介绍了解调方案的工作原理， 对其中的 2 2 和 3 3 耦合器构成 M-Z 干涉仪进行光纤光栅波长解调的方法进行了研究， 建立了相关的系统传感模 型，进行了相关的理论分析，得到了相关的数学方程，为写 MATLAB 程序 提供了参考依据。 对基于可调谐 F-P 滤波法的光纤光栅振动解调方案进行了 MATLA

6、B 仿 真，对所进行的理论分析和设计进行验证。 关键词关键词 光纤光栅；振动解调；可调谐 F-P 滤波器 II Abstract FBG (fiber grating) has developed rapidly in recent years, and its sensing application research has aroused widespread concern. With the development of optical fiber sensing technology, optical fiber grating sensor received extensive worldwide attention, because of the advantages of its corrosion resistance, high insulation. Optical