1. 研究目的与意义（文献综述）

传感器是指能够感受规定的被测量并按照一定规律转化成可用输出信号的器件或装置。在信息化的今天，人们的社会活动依靠对信息的采集、传输和处理。传感器处于研究对象和测控系统的接口位置，它的性能在很大程度上决定着整个社会信息技术的性能。光纤光栅传感器作为一种新型的传感器，其在抗电磁干扰、轻便、灵敏度方面具有很大的优势。光纤光栅传感器的敏感单元是光纤光栅。

光纤光栅传感信号解调技术是将光纤光栅传感器检测到的信号从以波长编码的信号中解调出来，转换为电信号以进行显示和计算的技术，是各种光纤光栅传感系统中的关键部分。测量波长变化量的经典方法是采用光谱仪测量，但这种方法的局限性在于精度低，解调的精度往往在几十到几百皮米，而检测系统无法满足高精度需要。另外光谱仪的体积较大，不适用于现场测量，并且价格昂贵。为此，人们提出了多种解决方案，大致分为静态解调和动态解调。静态解调方案具有易于控制、稳定性高、实用性强、但解调速度较慢；动态解调方案的解调速度快，但稳定性差，适用于频繁变化的传感信号。利用F-P光源的F-P滤波法就属于静态解调方法。

在实际工程应用中，往往需要对多个传感点或者一个传感点的多个参数同时进行测量，因此，采用光纤光栅的复用传感技术来提高测量系统的利用率从而降低监测成本就显得格外优越。光纤光栅不仅可以利用波长编码的特点，采用一根光纤实现多传感器的波分复用，而且可以通过添加光纤延迟线和光开关，分别实现时分复用和空分复用。国内外对光纤应变传感器复用技术的研究最为成熟的是光纤布拉格光栅FBG和长周期光栅LPC的复用，并且进入了实用化阶段。根据传感器的排列方式，传感器复用技术可以分为串联复用和并联复用两种网络结构。对于并联复用，系统的可靠性好，但是系统的接出线比较多；串联复用只需要一根光纤就可以实现准分布式测量，这大大的节省了成本，由于接出线比较少，布线相对简单。

国内外对光纤光栅传感复用技术有了广泛而深入的研究。1995年，Y.J.Rao报道了由四个FBG串联组成的空分复用系统。1999年，L.Zhang等提出了一种利用不同反射率的光纤光栅传感器实现强度和波长混合复用的方法。2004年，JoseM.Baptista利用波分复用器和光纤光栅反射光强的不同组成了一个2通路的新颖的光纤光栅复用传感网络。解调技术的研究也得到迅速的发展，从而实现光纤光栅传感网络化，如非平衡Michelson扫描干涉仪法、匹配光栅滤波法、CCD解调法、可调谐滤波法等。

2. 研究的基本内容与方案

一、基本内容

1. 了解光纤光栅传感器的常用解调和复用方法；

2. 掌握光纤光栅解调复用的原理和理论推导；

3. 研究计划与安排

第1~3周 相关文献资料，明确研究内容，了解光纤fbg传感器的应用及方法，并掌握现有的fbg传感器的解调复用方法，完成开题报告。

第4~6周 完成英文文献翻译，弄清基于f-p光源的光纤fbg传感器的解调复用方法。完成该系统下的解调方案的理论推导。

第7~9周 学习使用optical system软件；完成基于f-p光源的光纤fbg传感器的解调复用系统的解调原理的仿真分析。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]a. p. zhang, s. gao, g.yan, and y. bai, “advances in optical fiber bragg grating sensortechnologies,”[j].photonic sensors,2012, 2(1), 1-13.

[2]m.gonzalez-reyna, e. alvarado-mendez, j. m. estudillo-ayala, e.vargas-rodriguez, m. e. sosa-morales, and j. m. sierra-hernandez, “lasertemperature sensor based on a fiber bragg grating,” [j].ieee photonicstechnology letters,2015, 27(11), 1141-1144.

[3]朱永，陈伟民，王宁等. 波长调制型光纤珐珀应变传感器串联复用技术研究[j].测控技术, 2004, 23 (5): 5-8.