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光纤布喇格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器属于光纤传感器的一种,通过对FBG反射光谱中心波长漂移的监测即可测量外界参量的变化,具有抗电磁干扰能力强、传输损耗低、耐腐蚀、体积小、检测灵敏度高等传统电类传感器所无法替代的优良特性,被广泛地应用于民用工程、航空、船舶、电力、石油、建筑物结构健康监测、复杂机械系统动态监测等领域。随着科学的发展和时代的进步,现有的光纤光栅传感技术已不能满足社会发展的需求,大容量、低成本、快速解调是光纤光栅传感技术今后的重要发展方向。随着光纤光栅制作工艺的提高,弱反射光栅的出现让光纤光栅传感网络有了进一步的飞跃,然而现有的弱反射光栅传感网络解调技术存在响应速度慢等问题。对此,本论文提出了基于傅里叶域锁模(Fourier Domain Mode-Locked,FDML)扫频激光器的全同弱反射光栅高速解调系统,为光纤光栅传感网络解调提出了新的方法。论文的主要工作如下:(1)研究了扫频激光形成的相关理论,构建了FDML扫频激光器,介绍了FDML扫频激光器的主要器件,分析和测试了不同因素对FDML扫频激光器输出光特性的影响,并通过倍频的方法得到了扫频频率为120.99kHz,扫描光谱范围为1292.5nm~1306nm,波长扫描速度约为3.267×10~6nm/s的高速扫频光。(2)以高速扫频激光器为基础搭建了全同弱反射光栅高速解调系统,设计的FDML扫频激光器可以输出周期性波长连续变化的高速扫频光,通过光延时效应,各个位置全同光栅的反射光信号产生时域上的区分,从而可以获取各个光栅的位置信息,同时通过高速扫频光的一次扫频即可获取阵列中所有弱反射光栅经光延时后的波长信息。(3)基于FDML扫频激光器输出光波长与时域计数值的线性关系,提出将频域内对FBG中心波长的测量转变成为时域内对时间的测量。与此同时,为了减小激光器中光纤法布里-珀罗可调滤波器的温度漂移及压电陶瓷的非线性因素带来的解调误差,采用了光梳状滤波器作为参考通路,为激光器输出波长进行了分段的标定。实验结果表明,基于FDML扫频激光器的全同弱反射光栅高速解调系统的稳定性良好,解调频率达到120.99kHz,解调线性度良好,R~2达到了0.999以上。(4)提出了基于切换系统波长扫描速度的光延时误差校准算法,实现了全同弱反射光栅阵列中各个光栅真实中心波长的解调,实验结果表明,阵列中各个光栅真实中心波长的解调误差小于±15pm,且解调线性度良好。