大规模光栅阵列光纤技术及其在分布式传感领域的应用综述.docx

大规模光栅阵列光纤技术及其在分布式传感领域的应用综述

目录

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

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2光纤传感技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.3大规模光栅阵列光纤技术简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.4本文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

二、大规模光栅阵列光纤技术原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.1光纤光栅基本特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.2光栅阵列形成方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.3基于马赫-曾德尔干涉仪的解调方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.4基于其他原理的解调方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.5关键技术参数分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

三、大规模光栅阵列光纤制造与封装．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

3.1制造工艺流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

3.1.1技术原理阐述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

3.1.2关键工艺步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

3.2封装结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.2.1保护与连接．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

3.2.2信号传输接口．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

3.3性能表征与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

四、大规模光栅阵列光纤解调系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

4.1模拟解调方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

4.1.1扫描式解调技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

4.1.2相关式解调技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

4.2数字解调方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

4.2.1滤波相关解调技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

4.2.2波形重构算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

4.3解调系统性能指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

4.4解调系统发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

五、大规模光栅阵列光纤在分布式传感中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．49

5.1分布式温度传感．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

5.1.1原理与应用场景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

5.1.2性能影响因素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

5.2分布式应变传感．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

5.2.1工作机制与应用领域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

5.2.2精度提升方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59

5.3多参数复合传感．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

5.3.1应力温度交叉敏感性补偿．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

5.3.2其他物理量传感拓展．．．．．．．．．．．．．