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光纤调频连续波干涉温度传感器光学系统的研制

更新时间：2020-07-10 10:22:07 大小：8M 上传用户：liqiang9090查看TA发布的资源 标签：温度传感器光学系统 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

本文基于调频连续波(Frequency modulated continuous wave，FMCW)激光干涉研制了
一种非本征型光纤温度传感器。该温度传感器由光学系统、温度探头、信号采集与处理
系统构成。其中，光学系统采用信号光与参考光同光路且温度探头易于制作的光纤式法
布里-珀罗(Fabry-Perot，F-P)干涉仪。温度传感探头使用具有更高膨胀系数、化学性质稳
定的不锈钢圆管作为 F-P 腔腔体，并使用光纤准直器实现光纤与 F-P 腔的耦合。利用调
频连续波干涉测量技术解调 F-P 腔因热胀冷缩引起的腔长变化量，实现温度的传感。信
号采集与处理系统以 STM32F407 芯片为核心，结合放大滤波电路实现 DFB 激光器驱动、
信号采集与放大以及数字余弦信号的鉴相。实验表明，温度传感探头长度为 200mm 的
光纤温度传感器，温度测量分辨率达到 0.0002℃，温度测量灵敏度达到 3.022μm/℃。
光纤 FMCW 温度传感器具有很高的灵敏度与分辨率，然而 FMCW 激光干涉所得干
涉信号为周期性余弦信号，只能实现温度相对量连续性测量。在非连续性测量过程中，
当干涉余弦信号相位变化量超过一个周期，干涉级整周期数将无法得知。针对此问题，
本文提出一种新型测量方法--双波长小数对比法。该方法使用两路不同中心波长 FMCW
干涉系统同时对 F-P 腔进行解调，利用两路干涉仪所测干涉级小数部分计算干涉级整周
期数。基于双波长小数对比法的传感器不仅可以实现物理量非连续测量，而且可以保持
单路 FMCW 干涉测量的精度，对 FMCW 干涉测量技术具有十分重要的意义。

部分文件列表

文件名文件大小修改时间
光纤调频连续波干涉温度传感器光学系统的研制_王欢.caj10526KB2020-07-10 09:36:22

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