使用F-P光源的低成本的FBG解调复用系统开题报告
2024-06-24 15:54:21
1. 本选题研究的目的及意义
光纤布拉格光栅(fbg)传感器作为一种重要的光纤传感技术,具有灵敏度高、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀等优点,在结构健康监测、环境监测、生物医疗等领域具有广泛的应用前景。
fbg解调系统是fbg传感系统中至关重要的组成部分,其性能直接影响着传感系统的测量精度、稳定性和成本。
传统的fbg解调方法通常采用光谱仪或窄带激光器,这些方法存在着成本高、体积大、难以集成等缺点,限制了fbg传感技术的进一步推广应用。
2. 本选题国内外研究状况综述
fbg解调技术的研究一直是光纤传感领域的研究热点之一,近年来取得了许多重要进展。
现有的fbg解调方法主要可以分为以下几类:基于光谱分析的解调方法、基于干涉的解调方法、基于边缘滤波的解调方法等。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将设计并实现一种基于f-p光源的低成本fbg解调复用系统,并对其性能进行测试和评估。
主要研究内容包括:1.f-p光源的选择与优化:针对fbg传感应用需求,选择合适的f-p光源,并对其光谱特性进行优化,以满足fbg解调的精度和稳定性要求。
2.光路设计与器件选型:设计合理的系统光路,并选择合适的器件,以实现f-p光源光谱与fbg反射谱的高效耦合,并抑制系统噪声。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、仿真建模和实验验证相结合的研究方法。
首先,进行理论分析,深入研究f-p光源的光谱特性、fbg传感原理以及基于f-p光源的fbg解调原理,建立系统的数学模型,为系统设计提供理论依据。
其次,利用光学仿真软件(例如optisystem、lumerical等)进行仿真建模,对系统的光路结构、器件参数进行优化设计,并对系统的性能进行初步评估,为实验搭建提供参考。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:1.提出一种基于f-p光源的低成本fbg解调复用方案,相较于传统方法,该方案具有成本低、结构简单、易于集成的优点。
2.针对f-p光源光谱特性和fbg解调需求,提出f-p光源光谱优化方法,以提高解调精度和稳定性。
3.设计并实现一种基于波分复用的fbg传感器阵列,实现多点fbg的同时测量,提高系统测量效率。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1]李晓峰,张鹏,张大勇.基于f-p滤波和扫描激光技术的fbg传感器解调系统[j].仪器仪表学报,2018,39(04):139-146.
[2]王磊,徐永,周震,等.一种基于嵌入式系统的低成本fbg解调仪[j].仪表技术与传感器,2019(08):100-103 107.
[3]刘彬,张卫,李昕,等.基于f-p标准具和光电二极管阵列的fbg快速解调技术[j].光学精密工程,2017,25(11):2965-2971.