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基于级联长周期光纤光栅的光纤布拉格光栅解调系统 被引量:4
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作者 邹红波 梁大开 +2 位作者 曾捷 李堃 周怡妃 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期723-727,共5页
提出了一种基于级联长周期光纤光栅的光纤布拉格光栅解调系统。级联长周期光纤光栅作为边沿滤波器,利用它的一个线性区监测单个光纤布拉格光栅传感信号。该系统具有结构简单、价格低等优点,但易受光源抖动及系统其他不稳定因素等带来的... 提出了一种基于级联长周期光纤光栅的光纤布拉格光栅解调系统。级联长周期光纤光栅作为边沿滤波器,利用它的一个线性区监测单个光纤布拉格光栅传感信号。该系统具有结构简单、价格低等优点,但易受光源抖动及系统其他不稳定因素等带来的系统噪声的影响。为消除系统噪声带来的不利影响,对该系统进行了改进。改进系统利用级联长周期光纤光栅的两个线性区同时监测两个光纤布拉格光栅传感信号。分别用原系统及其改进系统对温度进行监测,实验的温度测量范围为-70~-115°C。原系统的灵敏度为0.49 mV/°C,温度分辨率为0.5°C;改进系统的灵敏度为0.86 mV/°C,温度分辨率为0.3°C。实验结果表明改进系统能有效消除系统噪声,提高系统的精度。 展开更多
关键词 级联长周期光纤光栅 光纤布拉格光栅 解调 边沿滤波器
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分布式反馈激光器动态扫描光纤布拉格光栅波长解调系统 被引量:7
2
作者 熊燕玲 任乃奎 +3 位作者 梁欢 李乔艺 吴明泽 杨月 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期29-32,共4页
通过对该系统采集到的法布里-珀罗(F-P)标准具透射谱和光纤布拉格光栅(FBG)传感器反射谱进行寻峰算法以及拟合算法的研究,采用C语言编程和LabVIEW编程相结合的方式,实现了FBG波长信号的解调。其中,由于系统采集到的F-P透射谱和FBG... 通过对该系统采集到的法布里-珀罗(F-P)标准具透射谱和光纤布拉格光栅(FBG)传感器反射谱进行寻峰算法以及拟合算法的研究,采用C语言编程和LabVIEW编程相结合的方式,实现了FBG波长信号的解调。其中,由于系统采集到的F-P透射谱和FBG反射谱线时域信号数据都由离散点构成,且在3dB带宽内均符合高斯曲线分布,采用高斯拟合对采集到的信号数据进行寻峰处理,提高系统精度;又由于分布式反馈(DFB)激光器的波长扫描存在着一定的非线性,采用二项式拟合对DFB激光器的波长扫描曲线进行拟合,以降低其非线性导致的误差。另外,设置一路标准FBG传感通道用于波长校准。实验研究表明该系统稳定性良好,波长测量范围为1 550.012~1 554.812nm,分辨力为1pm,精度为±10pm,验证了该系统可用于FBG波长信号检测的可行性。 展开更多
关键词 分布式反馈激光器 光纤布拉格光栅 传感器 法布里-珀罗标准具 波长解调
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16通道光纤布拉格光栅解调系统的研究 被引量:2
3
作者 张勇军 赵振刚 +4 位作者 杨洁 李英娜 许俊飞 王渊 李川 《光通信研究》 北大核心 2015年第6期30-33,68,共5页
鉴于单通道解调系统一次可检测的光栅波长数目有限,同时为兼顾FBG(光纤布拉格光栅)解调系统与上位机通信的稳定性与高速性,结合波分复用与空分复用技术,研制了多通道、多通信端口的FBG解调系统。通过控制16路光开关的光路切换,可实现对1... 鉴于单通道解调系统一次可检测的光栅波长数目有限,同时为兼顾FBG(光纤布拉格光栅)解调系统与上位机通信的稳定性与高速性,结合波分复用与空分复用技术,研制了多通道、多通信端口的FBG解调系统。通过控制16路光开关的光路切换,可实现对16通道FBG传感网的空分复用,对各通道传感器中心波长进行解调。测试结果表明,解调系统中心波长分辨率为1pm,一次采集光栅波长信息的时间为620ms,16个光通道的FBG传感信息更新最短时间不大于10s,可对约200只光纤光栅传感器进行有效监测。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 解调系统 16通道 光开关 波分复用 空分复用
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光纤布拉格光栅传感器解调系统 被引量:1
4
作者 李靖 刘微 谷勇 《红外》 CAS 2008年第1期37-40,共4页
光纤布拉格光栅传感器的核心技术在于波长解调,这也是这种器件能否实用化的关键;本文分析了光纤布拉格光栅作为传感器的独特优势,给出了光纤布拉格光栅传感的基本原理;对近几年来国内外研究工作者所用到的波长解调方法如匹配解调法、可... 光纤布拉格光栅传感器的核心技术在于波长解调,这也是这种器件能否实用化的关键;本文分析了光纤布拉格光栅作为传感器的独特优势,给出了光纤布拉格光栅传感的基本原理;对近几年来国内外研究工作者所用到的波长解调方法如匹配解调法、可调谐激光器法、干涉法、滤波法等做了详细的介绍,阐述了相应的系统设计方案,并对各种方法的优、缺点进行了分析和访论;叙述了光纤光栅传感器在桥梁、大坝等大型建筑结构健康检测方面应用的实例。最后访论了光纤光栅传感器在进一步实用化中需要解决的难题,并展望了光纤光栅传感器的前景。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 波长解调 传感器
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长周期光纤光栅-布拉格光纤光栅多波长解调 被引量:5
5
作者 张燕君 王光宇 付兴虎 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期13-17,共5页
提出了一种长周期光纤光栅(Long Period Fiber Grating,LPFG)-布拉格光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)多波长解调方法。FBG能够反射LPFG透射光,FBG中心波长的漂移会引起反射光功率的变化,进而改变光电转换电压,从而实现电压对中心波... 提出了一种长周期光纤光栅(Long Period Fiber Grating,LPFG)-布拉格光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)多波长解调方法。FBG能够反射LPFG透射光,FBG中心波长的漂移会引起反射光功率的变化,进而改变光电转换电压,从而实现电压对中心波长的解调。由于LPFG的带宽很宽,而FBG的带宽很窄,进而一个LPFG可以实现对多个FBG的解调。实验结果表明:FBG的中心波长和光电转换后的电压有良好的对应关系。该解调方法结构简单,测量精度高,能够实现对温度、应力等参数的多点测量。 展开更多
关键词 光纤元件 布拉格光纤光栅 长周期光纤光栅 解调
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基于甲烷吸收峰波长参考的温度自适应光纤光栅解调系统
6
作者 张笑恒 迟宗涛 +1 位作者 王传才 李继东 《微纳电子技术》 CAS 2024年第10期34-41,共8页
设计了一种基于甲烷吸收峰波长参考的低成本、低功耗、温度自适应的布拉格光纤光栅(FBG)解调系统。详细介绍了该系统的总体设计和关键技术,包括:垂直腔面发射激光器(VCSEL)的特性分析和选取、甲烷吸收峰波长选取和甲烷吸收峰波长与VCSE... 设计了一种基于甲烷吸收峰波长参考的低成本、低功耗、温度自适应的布拉格光纤光栅(FBG)解调系统。详细介绍了该系统的总体设计和关键技术,包括:垂直腔面发射激光器(VCSEL)的特性分析和选取、甲烷吸收峰波长选取和甲烷吸收峰波长与VCSEL扫描波长范围匹配、光纤光栅波长选取和光纤光栅波长与VCSEL扫描波长范围匹配、利用甲烷气体吸收峰波长作为参考波长测量计算FBG的波长变化。实验结果表明,该系统无需温控,即可动态地选择和锁定不同的甲烷吸收峰波长作为参考波长解调光纤光栅波长,在10~40℃工作温度下系统的有效波长扫描范围为3.5nm,可作为无线传感网络的传感节点。 展开更多
关键词 布拉格光纤光栅(fbg)解调系统 甲烷吸收峰 温度自适应 低功耗 垂直腔面发射激光器(VCSEL)
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Agilent VEE光纤布拉格光栅波长测试系统 被引量:2
7
作者 赵耀 韩正英 高业胜 《中国测试》 CAS 北大核心 2015年第2期69-71,共3页
为准确测量光纤布拉格光栅的中心波长,基于Agilent VEE开发环境研制一套自动测试系统,利用可调谐激光器输出光波长精度和信噪比高的特点,通过在光功率计的不同量程档上分别进行波长扫描,并对扫描数据进行融合,系统的测量准确度达到了皮... 为准确测量光纤布拉格光栅的中心波长,基于Agilent VEE开发环境研制一套自动测试系统,利用可调谐激光器输出光波长精度和信噪比高的特点,通过在光功率计的不同量程档上分别进行波长扫描,并对扫描数据进行融合,系统的测量准确度达到了皮米量级,动态范围达到70 d B以上。在得到光纤布拉格光栅反射光谱曲线的基础上,应用三次样条插值和四次多项式拟合的方法来计算中心波长。测试结果表明:系统的测量重复性优于0.5 pm,测量不确定度为6 pm(k=2),能够满足传感用光纤布拉格光栅的测试需求。 展开更多
关键词 测试系统 波长扫描 光纤布拉格光栅 多项式拟合
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超长距离光纤布拉格光栅传感系统 被引量:1
8
作者 饶云江 封莎 +1 位作者 冉曾令 蒋祺 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期703-705,736,共4页
提出了基于可调激光器和声光脉冲调制的光纤布拉格光栅(FBG)传感系统,同时利用掺铒光纤放大器(EDFA)和拉曼放大相结合的放大方案大幅度提高了光纤布拉格光栅传感系统的传输距离,达到了300 km的超长距离传感。该系统通过前端的EDFA和末... 提出了基于可调激光器和声光脉冲调制的光纤布拉格光栅(FBG)传感系统,同时利用掺铒光纤放大器(EDFA)和拉曼放大相结合的放大方案大幅度提高了光纤布拉格光栅传感系统的传输距离,达到了300 km的超长距离传感。该系统通过前端的EDFA和末端的拉曼泵浦光源来补偿光纤布拉格光栅反射的光功率。系统在低于275 km长度时获得了大于15 dB的优良信噪比;在300 km处获得了4 dB的信噪比,以及明显的反射信号。系统在100,200,250,300 km处的静态应变实验中,线性度均达到了0.999以上。系统可望在铁道、输油(气)管道、海岸线等的超长距离遥测中得到广泛应用。 展开更多
关键词 掺铒光纤放大器 光纤布拉格光栅 拉曼放大 超长距离传感系统
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标定方法提高布拉格光栅解调系统测量精度研究 被引量:3
9
作者 张翠 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期483-486,共4页
文章针对光栅解调系统的标定问题,介绍了布拉格光栅解调系统的工作原理,设计了系统标定结构,介绍了没有标准光栅、有单个标准光栅和用双标准光栅三种不同标定方法,引用实验数据具体说明,得到采用双标准光栅标定法可以使光栅解调系统测... 文章针对光栅解调系统的标定问题,介绍了布拉格光栅解调系统的工作原理,设计了系统标定结构,介绍了没有标准光栅、有单个标准光栅和用双标准光栅三种不同标定方法,引用实验数据具体说明,得到采用双标准光栅标定法可以使光栅解调系统测量精度达到±5pm,重复性最大误差为±8pm。 展开更多
关键词 精度 标定 布拉格光栅 解调系统
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基于光纤布拉格光栅的超声无损检测系统研究 被引量:8
10
作者 王媛媛 马宏伟 +1 位作者 张广明 董明 《现代电子技术》 2022年第9期143-146,共4页
针对传统超声无损检测系统易受电磁干扰、使用场合受限等问题,在分析光纤布拉格光栅(FBG)基本传感原理和光纤布拉格光栅对超声波的传感特性的基础上,提出基于光纤布拉格光栅的超声无损检测系统。搭建了实验系统,利用信号发生器和功率放... 针对传统超声无损检测系统易受电磁干扰、使用场合受限等问题,在分析光纤布拉格光栅(FBG)基本传感原理和光纤布拉格光栅对超声波的传感特性的基础上,提出基于光纤布拉格光栅的超声无损检测系统。搭建了实验系统,利用信号发生器和功率放大器激励压电晶片产生超声波,并通过光纤布拉格光栅代替传统超声探头检测超声信号,采用结构简单、复用性好、检测效率高的透射式匹配光栅解调法实现光纤光栅波长信号的解调。对含有不同尺寸的狭缝缺陷的铝板试样进行检测,得到了超声波经过不同缺陷后的时域和频域信号,实验结果表明,该系统能够准确识别铝板中不同尺寸的缺陷,当铝板中有狭缝缺陷存在时,FBG探测到的超声信号的幅值会发生衰减,且缺陷尺寸越大,超声信号的幅值衰减越明显,验证了该系统的可行性。 展开更多
关键词 无损检测 光纤布拉格光栅 匹配光栅解调 超声波 缺陷识别 波长信号解调
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光纤布拉格光栅电气测温系统的研究和设计 被引量:1
11
作者 李梦齐 江山 +2 位作者 印新达 钱磊 于本化 《光通信研究》 北大核心 2013年第2期52-54,共3页
为了避免电力系统中设备或者线缆发热引起火灾事故,实现对电气设备的在线温度监测已成为电力系统安全与稳定的重要保障。文章设计并实现了一种高速率、高精度和低成本的适合工程应用的分布式光纤光栅电气测温系统,对陶瓷封装的光纤光栅... 为了避免电力系统中设备或者线缆发热引起火灾事故,实现对电气设备的在线温度监测已成为电力系统安全与稳定的重要保障。文章设计并实现了一种高速率、高精度和低成本的适合工程应用的分布式光纤光栅电气测温系统,对陶瓷封装的光纤光栅传感器的温度响应特性进行了实验验证,结果表明,光纤光栅传感器的反射波长与温度具有良好的线性关系。通过对电力高压开关柜的长期温度监测,证明了该系统具有良好的稳定性和较高的测温精度,适用于电力系统测温领域。 展开更多
关键词 温度监测 光纤布拉格光栅 电气测温系统 高压开关柜
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光纤布拉格光栅在季节冻土路基应变检测中的应用 被引量:8
12
作者 孟上九 张书荣 +3 位作者 程有坤 汪云龙 王钰 孙义强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期601-608,共8页
介绍了现行光纤布拉格光栅(FBG)测试技术的应用领域、传感原理以及常用的封装方式,探索将FBG用于季节冻土路基这种隐蔽工程应变检测中的适应性。主要工作有:(1)基于FBG测试技术的植入梁方法,在传感器布设方面,根据不同测试对象提... 介绍了现行光纤布拉格光栅(FBG)测试技术的应用领域、传感原理以及常用的封装方式,探索将FBG用于季节冻土路基这种隐蔽工程应变检测中的适应性。主要工作有:(1)基于FBG测试技术的植入梁方法,在传感器布设方面,根据不同测试对象提出了两种封装布设方式:浅置短距离半柔性探测杆和深置长距离半刚性探测杆两种封装布设方式;(2)针对现场测试需要,对电源、光纤传感器、数据采集及分析等整套现场测试系统进行了比较优选;(3)选择两处季节冻土路基作为埋设场地并开展为期1 a的观测。测试结果表明:FBG在-20~30℃的温差范围内保证了很高的存活率,所提出并实现的季节冻土路基应变测试系统具有较高的测试灵敏度和可靠性。该套测试系统为隐蔽工程的物理性质指标测试提供了新的技术手段。 展开更多
关键词 季节冻土 应变检测 光纤布拉格光栅(fbg) 植入梁
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光纤布拉格光栅应变传感器的灵敏性及疲劳可靠性研究 被引量:15
13
作者 黄国君 殷昀虢 +1 位作者 戴锋 阚常珍 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期45-47,共3页
分别采用金属和聚合物材料研究了封装材料对布拉格光纤光栅 (FBG)传感器灵敏性的影响 ,并通过加速疲劳实验对传感器安装工艺的疲劳可靠性进行了研究。结果表明 :焊接安装的金属封装FBG应变传感器具有良好的灵敏性及其长期稳定性 ,是海... 分别采用金属和聚合物材料研究了封装材料对布拉格光纤光栅 (FBG)传感器灵敏性的影响 ,并通过加速疲劳实验对传感器安装工艺的疲劳可靠性进行了研究。结果表明 :焊接安装的金属封装FBG应变传感器具有良好的灵敏性及其长期稳定性 ,是海洋结构、桥梁等动载环境下工作的结构长期安全监测的理想器件。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 应变传感器 灵敏性 疲劳可靠性 安全监测 fbg 安装工艺
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布拉格光纤光栅解调技术综述
14
作者 王晓璐 姚汉奇 +1 位作者 张岳 金江善 《柴油机》 2023年第6期31-36,共6页
基于抗干扰能力强且能实现准分布式传感的布拉格光纤光栅传感器,针对与其应用至关重要的解调技术,从高精度解调静态信号和实时高速解调高频信号两个方面进行解调特性综述。从测量领域和软硬件设计两个维度对现有解调技术进行分类,帮助... 基于抗干扰能力强且能实现准分布式传感的布拉格光纤光栅传感器,针对与其应用至关重要的解调技术,从高精度解调静态信号和实时高速解调高频信号两个方面进行解调特性综述。从测量领域和软硬件设计两个维度对现有解调技术进行分类,帮助相关人员更好地选择与被测对象匹配度较好的解调技术。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 传感器 信号解调 静态信号 高频信号
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高灵敏度双光纤布拉格光栅应变传感实验教学系统
15
作者 汪杨 冯亭 +2 位作者 吴胜保 田成强 王颖 《大学物理》 2022年第6期54-59,共6页
设计了基于双光纤布拉格光栅(FBG)的高灵敏度应变光纤传感实验教学系统.两只具有不同反射中心波长(1546.209 nm和1541.713 nm)的FBG串联熔接后,分别黏贴于等强度悬臂梁的上表面与下表面.通过测量两只FBG的反射中心波长差值与等强度悬臂... 设计了基于双光纤布拉格光栅(FBG)的高灵敏度应变光纤传感实验教学系统.两只具有不同反射中心波长(1546.209 nm和1541.713 nm)的FBG串联熔接后,分别黏贴于等强度悬臂梁的上表面与下表面.通过测量两只FBG的反射中心波长差值与等强度悬臂梁应变量的关系,实现对应变量的传感测量.仿真结果显示,双FBG应变传感的灵敏度为单FBG应变传感的2倍,且具有温度自补偿特性.实验结果验证了仿真分析的结论,测得双FBG应变传感的灵敏度为2.10 pm/με,且传感测量准确性不受环境温度变化影响. 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 应变传感系统 高灵敏度 光纤布拉格光栅
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基于AWG的多通道光纤光栅传感解调系统 被引量:3
16
作者 李鸿强 孙杰 +4 位作者 张诚 陈雪龙 崔贝贝 崔佃银 袁丹阳 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2016年第2期65-71,共7页
设计开发了一种基于陈列波导光栅(AWG)的多通道光纤光栅解调系统. 该系统由宽带光源、隔离器、耦合器、光环路器、光纤布拉格光栅(FBG)传感器、AWG、光电探测电路、调理放大电路、低通滤波电路和ARM控制电路等组成,采用光强法解调技... 设计开发了一种基于陈列波导光栅(AWG)的多通道光纤光栅解调系统. 该系统由宽带光源、隔离器、耦合器、光环路器、光纤布拉格光栅(FBG)传感器、AWG、光电探测电路、调理放大电路、低通滤波电路和ARM控制电路等组成,采用光强法解调技术,对FBG 传感器的温度进行精确测量. 实验结果表明:该解调系统测量误差不大于±0.1 ℃,FBG 中心波长解调范围为1 545.30-1 560.50 nm, 可实现对4 通道的32 个FBG 传感器同时测量. 展开更多
关键词 多通道 光纤布拉格光栅 阵列波导光栅 ARM 解调系统
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一种布拉格光纤光栅加速度传感器 被引量:16
17
作者 戴锋 黄国君 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期26-27,共2页
本文介绍了一种基于布拉格光纤光栅 (FBG)的加速度传感器设计。为了克服等截面悬臂梁的局限性 ,该设计采用等强度悬臂梁的形式。结果表明 :该种光纤加速度传感器具有良好的稳定性和较高的分辨率 (0 .0 0 5g) ,适合海洋平台等大型工程结... 本文介绍了一种基于布拉格光纤光栅 (FBG)的加速度传感器设计。为了克服等截面悬臂梁的局限性 ,该设计采用等强度悬臂梁的形式。结果表明 :该种光纤加速度传感器具有良好的稳定性和较高的分辨率 (0 .0 0 5g) ,适合海洋平台等大型工程结构的加速度测量。 展开更多
关键词 布拉格光纤光栅 fbg 加速度传感器 悬臂梁 分辨率 设计 稳定性
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光纤布拉格光栅中心波长检测中的寻峰算法 被引量:15
18
作者 朱梅 张淼 +1 位作者 胡立章 王梓蒴 《光通信研究》 北大核心 2011年第5期60-63,共4页
为了寻找一种更好的FBG(光纤布拉格光栅)中心波长检测的寻峰算法,采用LabVIEW技术和MATLAB技术完成了FBG解调系统中9种寻峰算法的编写和调试,并对各种算法的参数及其优劣进行了分析比较。通过对仿真信号及实测FBG信号的误差分析,结合实... 为了寻找一种更好的FBG(光纤布拉格光栅)中心波长检测的寻峰算法,采用LabVIEW技术和MATLAB技术完成了FBG解调系统中9种寻峰算法的编写和调试,并对各种算法的参数及其优劣进行了分析比较。通过对仿真信号及实测FBG信号的误差分析,结合实验研究和算法仿真,给出了算法误差及相关影响因素。结果表明,最佳寻峰算法为高斯拟合法。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 解调系统 寻峰算法
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布拉格光纤光栅及其在火箭状态监测中的应用探讨 被引量:2
19
作者 张向东 李育林 +4 位作者 彭文达 武翠琴 王卫平 郑黎 洪新华 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期76-78,共3页
针对火箭状态监测系统中需监测的状态参数多、测量点分布广、抗电磁辐射要求高等特点 ,探讨了采用布拉格光纤光栅传感器(FBG)构成全光纤型、多参数、分布式传感网络的可行性 ,给出了FBG传感网络中的光信号发射、传感以及信号解调与数据... 针对火箭状态监测系统中需监测的状态参数多、测量点分布广、抗电磁辐射要求高等特点 ,探讨了采用布拉格光纤光栅传感器(FBG)构成全光纤型、多参数、分布式传感网络的可行性 ,给出了FBG传感网络中的光信号发射、传感以及信号解调与数据处理等模块的具体构成 。 展开更多
关键词 布拉格光纤光栅 传感器 火箭 状态监测 传感网络 fbg
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基于ARM与C#.Net的光纤光栅数据解调系统 被引量:2
20
作者 杨莹 贾磊 +1 位作者 周晓旭 张佳鹏 《电子技术应用》 北大核心 2016年第4期46-48,共3页
光纤光栅传感器作为光纤无源器件,因具有感测和传输双重功能而受到广泛关注,其核心技术之一是波长解调。研究并实现了一套基于ARM与C#.Net的光纤光栅数据解调系统,系统分为硬件和软件两大部分。硬件系统包括宽带光源、光路系统和电路系... 光纤光栅传感器作为光纤无源器件,因具有感测和传输双重功能而受到广泛关注,其核心技术之一是波长解调。研究并实现了一套基于ARM与C#.Net的光纤光栅数据解调系统,系统分为硬件和软件两大部分。硬件系统包括宽带光源、光路系统和电路系统三部分,通过ARM控制整个硬件系统进行波长解调、数据传输。软件系统是基于C#开发的C/S架构的上位机软件,人机交互方便,波长解调准确,可将得到的波长数据解析为实际物理量,并将相关数据存入数据库。 展开更多
关键词 光纤光栅传感器 ARM C#.NET 数据解调系统
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