高精度光纤光栅解调方法研究开题报告

 2024-06-14 16:26:55

1. 本选题研究的目的及意义

光纤光栅(FBG)传感器作为一种新兴的光纤传感技术,具有灵敏度高、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、易于复用等优点,在土木工程结构健康监测、航空航天、石油化工等领域展现出巨大的应用潜力。

然而,要充分发挥光纤光栅传感器的优势,实现其在实际工程中的广泛应用,高精度解调技术是至关重要的。

本课题研究针对高精度光纤光栅解调方法进行深入探讨,旨在突破现有技术瓶颈,提高传感系统的测量精度、稳定性和可靠性,为光纤光栅传感技术的进一步发展和应用提供理论依据和技术支撑。

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2. 本选题国内外研究状况综述

光纤光栅解调技术一直是光纤传感领域的研究热点。

近年来,国内外学者在提高解调精度、稳定性和抗干扰能力等方面开展了大量研究工作,并取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

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3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将针对现有光纤光栅解调技术存在的精度、稳定性、抗干扰能力等方面的不足,重点研究高精度光纤光栅解调方法,并通过实验验证其性能。

1. 主要内容

1.深入研究光纤光栅传感原理,包括光纤布拉格光栅基本原理、光纤光栅传感机理以及常见光纤光栅类型,为解调方法的研究奠定理论基础。

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4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法。


首先,进行文献调研,了解光纤光栅传感原理、解调技术、信号处理方法等方面的研究现状,为研究方案的设计提供参考。


其次,利用Matlab、COMSOL等软件对不同解调方法进行仿真分析,研究其解调精度、线性度、稳定性等性能指标,并对系统参数进行优化。

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5. 研究的创新点

本研究的创新点在于:1.提出一种基于(填写具体的创新方法,例如:改进型非平衡马赫曾德尔干涉仪)的高精度光纤光栅解调方法,该方法能够有效提高解调精度和稳定性,并降低系统成本。

2.研究基于(填写具体的创新方法,例如:机器学习算法)的光强信号预处理技术,提高信号信噪比,降低系统误差。

3.开发基于(填写具体的创新方法,例如:新型温度补偿材料)的温度补偿技术,有效降低温度对解调精度的影响,提高系统在复杂环境下的适应性。

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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

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7. 参考文献(20个中文5个英文)

1. 王波, 周志远, 何文涛, 等. 光纤光栅传感技术及其应用研究进展[J]. 传感技术学报, 2020, 33(1): 1-13.

2. 张卫平. 光纤光栅传感技术[M]. 北京: 国防工业出版社, 2019.

3. 刘海, 周俊, 何祖华. 基于FPGA的FBG解调系统设计与实现[J]. 光电子·激光, 2021, 32(4): 451-458.

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