1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 研究目的及意义

20世纪七八十年代，随着光纤通信技术的飞速发展，光纤传感技术也应运而生，并逐步成为光纤研究领域的一个重要研究方向^[1]。如今，光纤传感技术已经成为了国家信息化程度高低的一个标志，在国防军事、能源环保、矿产开发、医药卫生、建筑设计以及航空航天领域实现了对温度、振动、压力、形变、加速度等不同物理量的监测^[2]。不仅在工业生产过程中常用来生产监测，还在很多民用场合也扮演着越来越重要的角色，如楼宇消防系统中的温度传感器，桥梁监测系统中的压力、振动传感器等^[3]。因此，对光纤传感技术的研究受到各个研究机构的高度重视，成为研究领域的一个新热点。

光纤光栅是利用光纤材料的光敏特性，利用紫外线曝光的方法将入射相干场图样写入纤芯，使纤芯的折射率发生轴向周期性变化，是一种无源传感器件。光纤光栅具有体积小、熔接损耗小、全兼容于光纤、能埋入智能材料等优点^[4]，并且其谐振波长对温度、应变、折射率、浓度等外界环境的变化比较敏感，因此在光纤传感领域得到了广泛的应用^[5-7]。在煤矿、石化、核工业等易燃、易爆、易腐蚀的恶劣环境下，相比传统电类传感器，光纤光栅传感器能耐高温、耐腐蚀，而且结构更稳定，所以被大量用于在特殊环境下测量温湿度、有害气体浓度及火灾报警的监测。随着工业的发展，为达到更好的、更全面的监测，一个光纤光栅传感网络中需要复用的光纤光栅传感器的数量越来越多，这就对光纤光栅传感网络的复用技术的要求更高，同时，为获取更准确的环境物理参数的变化情况，对光纤光栅解调系统的要求也越来越高。因此，对大容量、高精度、高分辨率、高效率的光纤光栅传感网络及其解调技术的研究是如今非常重要的研究方向之一。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究的基本内容

本文主要工作是基于光时域反射（otdr）原理，研究基于dfb激光器的弱光纤光栅温度传感网络的解调方法，包含的主要工作内容有以下几个方面：

（1）阅读文献，掌握光纤光栅温度传感系统的结构及工作原理，了解光纤光栅的发展现状、复用方法及现有常用弱反射光纤光栅解调技术。了解现有解调技术的实现原理，分析各种解调方法的优点和不足。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需理论基础。确定方案，完成开题报告。

第4－5周：熟悉掌握基本理论，完成英文资料的翻译，熟悉光路的搭建和各光学仪器的使用方法，掌握弱反射光纤光栅的温度测量方法以及编程环境。

第6－9周：完成解调方案，解调算法及上位机的设计。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 方祖捷著.光纤传感器基础[m].北京：科学出版社.2014.

[2] 张志鹏，（英）冈布林（gambling，w.a.）著.光纤传感器原理[m].北京：中国计量出版社.1991.

[3] 孙圣和等编著.光纤测量与传感技术[m].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社.2000.