1. 研究目的与意义（文献综述）
1.研究目的与意义
在过去的30年里，光纤领域快速发展，光纤传感器领域也不例外。光纤法布里-珀罗（fabry–pérot, fp）与光纤光栅（fiber bragg grating, fbg）作为光纤传感器家族中的重要成员，相比其他的光纤传感器，具有特殊的传感器结构，在耐受恶劣工作环境、长期稳定性、结构尺寸等方面具有突出优势，在石油化工、航空航天、能源、工业制造等领域得到广泛应用[1,2]。在结构健康领域中，监测问题具有影响参量多、结构震动频率高等特点，因此多参量、超高速和高精度成为了光纤传感器的主要研究方向[3,4]。如何设计出可以实现多参量测量、超高速解调以及高精度解调的传感系统来满足工业应用中的大型结构健康状态监测成了当今光纤传感研究的重点[5,6]。
光纤光栅（fbg）、光纤法布里-珀罗（fp）因其体积小、抗干扰能力强、灵敏度高等特点，在温度和应变传感领域受到广泛关注[7,8]。近年来，人们提出了许多可用于同时区分温度和应变两个参数的复合型光纤传感器组合，基于fbg-fp的复合型光纤传感器灵敏差值相对来说较大，被测的温度和应变测量精准[9,10]。据此，本文设计了一种复合型光纤传感器，其由fbg和fp级联构成，组成的复合型光纤传感器不仅可以测量被测物体的温度还可以测量被测物体的应变[11，12]。因为fbg和fp都可以复用，通过监测fp传感器的腔长变化以及fbg的中心波长变化可以同时检测被测物体的温度和应变，大大提高了光纤传感器的实际应用能力，因此基于fbg-fp复合型传感器对解决温度/应变交叉敏感问题具有十分重要的意义。
2. 研究的基本内容与方案
法布里-罗珀腔(fp)是工业上常用的光纤光栅传感器，常用于监测环境所处的温度和应变。在结构健康状态监测领域中，监测系统往往比较复杂，不仅要求温度和应变同时测量，解决温度应变交叉敏感对实际状态监测的影响。据此，在本研究中我计划提出基于fbg-fp复合型光栅传感器结构，在稳定环境下测出复合型传感器的温度/应力灵敏度，并通过解耦算法解调求出所处环境的温度与所受应力。主要内容如图1所示：
图1 拟采用的技术方案
3. 研究计划与安排
- 第1-3周：完成题目调研，完成文献阅读，进行相关资料的搜集，完成文献综述以及开题报告的撰写；
- 第4-7周：进行相关仿真实验，分别求出fbg、fp的灵敏度和应力灵敏度；
- 第8-11周：完成复合型光纤传感器温度/应力解耦方法研究。
- 第12-14周：进一步完善论文正文部分。
- 第15-16周：完成并提交毕业设计论文，进行答辩。剩余内容已隐藏，您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容！
4. 参考文献（12篇以上）
[1]陈伟民，雷小华，张伟，et al.光纤法布里-罗珀传感研究进展[j]. 光学学报, 2018.
[2]上官春梅，何巍，张雯，et al.f-p级联mz温度、应变同时测量的光纤传感器[j]. 光通信技术, 2018, 42(1).
[3]zhengyong,hwa-yaw. industrial and medical applications of fiber bragg gratings[j].chinese optics letters, 2016(12):25-29. [9]
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