论文部分内容阅读
分布式光纤定位传感技术具有灵敏度高、抗电磁干扰、耐腐蚀性等特点。如何发展出一种结构简单、成本低、能真正应用于实际工作环境中的周界入侵检测技术成为研究热点。分布式光纤Sagnac周界入侵传感技术用2×2耦合器构成的光纤环形镜代替光纤端面镀膜实现光反射,避免了镀膜工艺的复杂性;通过合理地选择3×3耦合器上的延迟光纤的长度,能有效的抑制传感光纤中的传感死区和滤除信号中的伪零频点,该结构具有对工作环境中的温度变化等慢变噪声不敏感,信号解调简单等特点。
本文以Sagnac干涉为基础,从理论上分析了扰动信号对干涉信号的调制及扰动位置的解调;讨论了传感死区产生的原因和抑制传感死区的方法,论证了2×2耦合器实现光反射的原理;设计了解调扰动位置的一套信号处理算法,对得到的原始信号先进行归一化和FFT变换得到频谱信号,然后把该频谱信号进行滤波平滑处理,最后用分段最小二乘法实现对信号的拟合,确定信号的零频点,求出扰动位置。
根据设计方案选用合适的器件完成了整个定位传感系统的构建,实现了光路部分、电路部分和信号采集与处理部分的匹配连接;对传感光纤上八个不同的点进行了扰动实验,对得到的结果做了探讨和分析,证明了所设计方案的正确性并说明了实验中的误差来源和存在的问题,提出了改进措施。