基于光纤布拉格光栅的压力式海洋波浪高度传感器.docx

基于光纤布拉格光栅的压力式海洋波浪高度传感器

目录

基于光纤布拉格光栅的压力式海洋波浪高度传感器（1）．．．．．．．．．．3

一、内容综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景及意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2国内外研究现状分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

二、光纤布拉格光栅基础理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

2.1光纤布拉格光栅的基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.2光纤布拉格光栅的制造方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.3光纤布拉格光栅在传感技术中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

三、海洋波浪监测的重要性与挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

3.1海洋环境监测的需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.2波浪高度测量的技术难点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

四、基于FBG的压力式波浪高度传感器设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

4.1传感器系统总体设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

4.2FBG传感器元件的选择与设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

4.3压力传导结构的设计与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

五、实验研究与结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

5.1实验装置与测试方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

5.2实验数据处理与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

5.3结果讨论与误差分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

六、结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

6.1主要研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

6.2存在的问题与改进方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

6.3未来研究工作展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

基于光纤布拉格光栅的压力式海洋波浪高度传感器（2）．．．．．．．．．29

一、概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

1.2国内外研究现状分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

二、技术原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.1光纤布拉格光栅基础理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

2.2压力传感机制解析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

2.3海洋波浪高度测量原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

三、系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.1系统总体架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.2关键组件选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.3传感器结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.4数据处理算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

四、实验方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

4.1实验设备与材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

4.2实验步骤详述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．