光纤衰减腔时、频域融合传感特性研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着光纤的出现以及光纤通信技术的不断进步，光纤传感器技术也日趋成熟并逐渐实现了技术的普及以及产业化的形成。光纤传感器技术是将光纤作为传感介质，光作为载体从而完成对被测量物的力、变形、位移、温度等不同参数的测量传感。作为光学传感器，光纤传感器技术在原理、方法、信号处理等方面不同于传统的电学传感器，光纤传感器具有成本低、体积小巧、分辨率高、复用能力和在恶劣环境下使用、抗电磁干扰以及可远程操作控制等优点，其以独特的优势，在光纤传感器应用领域较广，在传感领域得到了极大地关注与深入地研究。光纤传感器技术符合现代传感器技术的需求，其在航空发动机、冶金、核聚变反应堆、大型低温超导磁体等领域都具有极大的研究价值与应用前景，因此得到不断地推动并且迅速发展。但是，恶劣环境会对光纤传感器性能带来极大的影响，限制了其进一步的应用与发展。因此，研究光纤传感技术的特性，解决其在恶劣环境应用中存在的相关理论与技术问题具有十分重要的意义。

光衰落腔（CRD）光谱技术是近年来兴起的一种超高灵敏度探测吸收光谱技术，与其他测量吸收方法的本质区别在于：它测的是光腔中光衰荡时间是强度的比值，不受光强波动的影响。用长度至KM或十几KM的光纤构成衰落腔，这是其他探测方法不可比拟的。光纤环形腔内植入衰减器件，其时域特性对传感参数具有放大作用，从而进行微弱信息传感，由快速探测器件输出结果。但是传统的CRD技术需要反射率较高的反射镜和高精度的调整装置,以保持两端反射镜的准直等光学特性,因而在实用时对技术的要求较高。光纤腔衰落(FRD,fiberringdown)技术是传统CRD技术的发展。它利用光纤、光栅、耦合器等构成等效光反射镜,传输的激光被限制在光纤中,因而具有更大的灵活性。目前,FRD技术已成为CRD技术的重要发展方向。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：1、掌握光纤衰减腔光谱技术的基本知识。

2、研究电流调制电信号驱动ld时，输出光信号响应特性。

3、研究当半导体激光器驱动电流较大时，驱动特性随多种参

3. 研究的方法与步骤

本课题要求设计1-3km长度的光纤环型腔，向其中注入光脉冲，设计一套光脉冲产生传输检测平台，对腔内任意衰减机制进行快速传感。光脉冲产生可以选用内调制和外调制方法，调制技术是实现大功率运转光纤光源的有效方法。目前电光、声光调制是实现光外调制应用最多的方法，调制的电信号直接驱动ld，也能实现光内调制。

步骤：1、建立基本模型，设计实验原理图，连接各实验器材；

2、设置边界条件；

4. 参考文献

1.刘增基等.光纤通信.西安：西安电子科技大学出版社，2001

2.光纤通信技术，董天临编著

3.图书馆数据库中的相关文献

5. 计划与进度安排

1、第一周至第三周：查阅相关资料，写出开题报告

2、第四周至第六周从事英文翻译同时深入理解参考文献内容

3、第五周至第七周设计可调谐光纤光源光路