光时域反射-光纤光栅传感系统中双激光器的驱动设计

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:feidog
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
光纤Bragg光栅传感器作为一种近年来迅速发展的无源传感器件,已从简单的单点测量转变为多点、分布式网络的传感测量,在智能材料和安全监测等领域取得了广泛的应用。  论文在光时域反射-光纤光栅(OTDR-FBG)多点应变传感系统的基础上,为了扩大FBG的应变测量范围,使用了两个分布反馈式(DFB)激光器作为系统的光源。根据对DFB激光器阈值、温度特性、驱动电路模型、电脉冲调制特性的分析,设计了双DFB激光器的纳秒脉冲驱动电路。先由方波信号发生电路产生基准方波,将方波经过门电路整形后产生的脉冲作为触发信号,触发以2N2857型雪崩管为核心的纳秒脉冲产生电路。两个DFB的串联负载均为51Ω,测试得到两个激光器的驱动电脉冲宽度分别为3.10ns和3.18ns,脉冲幅值分别为4.40V和4.08V。经过光电探测器的测试,两个DFB激光器发出的光脉冲宽度分别为4.31ns和4.35ns,满足系统高空间分辨的应变测量要求。  为了减小温度对DFB激光器的影响,提高系统的探测精度,设计了基于ADN8830的DFB激光器温度控制电路。在分析激光器自动温度控制原理的基础上,给出了DFB激光器的温控设计方案,并根据系统要求确定了温控电路的温度控制范围和控制精度。在温度测量与设定电路、热敏电阻线性化、TEC(热电制冷器)的H桥驱动电路、PID补偿网络、温度电压采集与显示电路的基础上设计了DFB的温控电路并制作了相应的PCB电路。使用DFB激光器内置的热敏电阻和TEC对温控电路进行了测试,温控电路的精度可在200s内达到±0.04℃,满足OTDR-FBG传感系统的要求。  利用本文设计的双DFB纳秒脉冲驱动电路和温控电路,对OTDR-FBG传感系统进行了系统实验。光电探测器探测到了10个反射率为5%的FBG的反射光信号及触发光信号,并对实验中遇到的问题进行了分析,验证了系统对应变量和应变位置同时测量的可行性。
其他文献
本文通过对荣华二采区10
期刊
聚合物锂离子电池(Polymer lithium ion batteries,简称PLIBs)具有绿色环保和安全性能好等优点而受到广泛的关注。目前,关于PLIBs的热点主要集中在聚合物电解质的电导率、机
中国传统绘画的创作与鉴赏与中国古代哲学思想具有内在的契合关系。儒家思想中的美学观念在中国历史文化中占据重要的地位,它与中国传统绘画的审美观念有着深层而紧密的联系
目前经济的高速发展使得社会对油气等能源资源的需求急剧增长,管道运输由于高效、经济、可适应性强的特点而成为重要的油气能源运输方式。输油管道一旦遭到恶意挖掘盗油等入侵
本文从城乡一体化的概念争论,思想渊源入手,先简要叙述了国外城乡一体化的进展,接着回顾了我国城乡一体化的研究,然后结合三明市城乡交通一体化(含城市)的规划实践对城乡交通
学位
学位
该文研究人员首先简述了自组织特征映射神经网络(简称SOFM网络)的基本原理和矢量量化的基本理论,讨论了利用SOFM网络进行矢量量化的可行性,并给出了几种神经网络矢量量化算法
为探讨覆盖作物不同利用方式对猕猴桃园土壤微生物群落结构的影响,通过磷脂脂肪酸(PLFA)方法,研究覆盖作物处理对猕猴桃园土壤微生物群落结构的影响.试验设置3个处理,分别为
大广高速公路大庆城区段是大庆至广州国家高速公路重要的一段,也是该高速公路的起始段。大广高速公路大庆城区段方案的研究,对于促进国家高速公路网形成,发挥高速公路规模效益,加