1. 本选题研究的目的及意义
光纤光栅(FBG)传感技术作为一种新兴的光纤传感技术,凭借其灵敏度高、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、易于复用等优势,在结构健康监测、环境监测、生物医疗等领域展现出巨大的应用潜力。
光纤光栅解调技术作为光纤光栅传感系统的核心环节,其精度和稳定性直接决定了整个传感系统的性能。
高精度光纤光栅解调方法的研究,对于推动光纤光栅传感技术的进一步发展和应用具有重要的意义。
2. 本选题国内外研究状况综述
光纤光栅解调技术自20世纪90年代以来取得了显著进展,各种解调方案相继涌现并不断完善,总体而言,光纤光栅解调技术的研究呈现出以下特点:
1. 国内研究现状
国内在光纤光栅解调技术方面起步稍晚,但发展迅速。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将深入分析光纤光栅解调的基本原理,研究影响解调精度的关键因素,并在此基础上,探索新型高精度光纤光栅解调方法。
主要研究内容包括:1.深入研究光纤光栅传感机理,分析影响光纤光栅波长漂移和谱形畸变的因素,为高精度解调方法的设计提供理论依据。
2.分析比较现有光纤光栅解调技术的优缺点,包括光谱分析法、干涉法、边缘滤波法等,研究其解调精度、稳定性、动态范围等性能指标。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值仿真和实验验证相结合的研究方法,逐步推进研究工作。
1.理论分析阶段:-深入研究光纤光栅传感原理、解调技术的基本原理以及影响解调精度的关键因素,为高精度解调方法的研究奠定理论基础。
-查阅国内外相关文献,了解光纤光栅解调技术的最新研究进展,分析比较现有解调方法的优缺点,为新型解调方法的提出提供参考。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:1.提出基于新型光电子器件和信号处理算法的高精度光纤光栅解调方法,例如基于光子集成电路的解调方法、基于机器学习的解调方法等,以突破传统解调技术的精度瓶颈。
2.针对所提出的解调方法,设计并搭建高精度光纤光栅解调系统,并进行实验验证,以验证方法的可行性和有效性。
3.对解调系统的关键性能指标进行优化,例如分辨率、稳定性、动态响应等,以提高系统的整体性能。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 谢尚玉,姜清华,易文辉,陈佳. 基于嵌入式FPGA的光纤光栅解调系统[J]. 光电子技术,2022,42(04):275-280.
2. 陈龙,张卫,王军,周震,陈海清. 基于FPGA的光纤光栅静态波长解调系统研究[J]. 光电工程,2022,49(07):210612.
3. 黄伟,冯佳和,刘畅,杨青. 基于FPGA的FBG动态信号解调系统设计[J]. 激光与红外,2022,52(08):1040-1045.
