光纤光栅传感器是一种新型的光无源器件,它除具有质轻、径细、柔性等物性优势外,还具有优良的抗电磁干扰特性和易于构成光纤传感网络等特点。尤其是光纤Bragg光栅对应变的敏感性,使其在应变测试领域成为后起之秀,备受关注。冲击机械产生的动态应变信号是一种瞬态的应力波,广泛存在于冲击系统中,对其检测可以对冲击系统进行监测和分析以及优化冲击部件的设计。传统检测应力波的方法是电测法即运用电阻应变片进行测量,但该方法容易受到电磁干扰,而且由于应变片的寿命短,每次更换应变片时都要对系统重新调整,并且不易组建测量网络。将光纤Bragg光栅运用于动态应变信号的传感检测是一种探索性研究。论文主要特色性工作包括:1.综合分析了国内外光纤光栅传感器、动态应变信号检测的特点和研究现状,以及光纤光栅的温度和应变交叉灵敏度问题,在此基础上运用耦合模理论推导了光纤Bragg光栅的传感机理。2.研究了两杆共轴撞击所产生的应力波的特点,设计了一套基于相位载波零差法和非平衡M-Z干涉系统的光纤光栅动态应变检测系统,频率可达10kHz。3.对检测系统的工作原理、影响系统性能指标的主要参数进行了较详细的理论分析。4.从元器件的选择,各部分系统参数的选择和设计原则等方面详细地阐述了检测系统光路和电路的设计过程。5.对所设计的检测系统进行了三方面的实验:Matlab仿真分析实验、标准正弦波形驱动测试实验和实际冲击信号检测实验。实验结果表明检测系统在低于10kHz的频率内能检测的最小应变相对量为10-4,信噪比约为80dB。