基于非相干光源的光纤光栅脉冲编码解调系统研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着光纤通信技术和传感技术的快速发展，光纤光栅（fbg）传感器由于其体积小、灵敏度高、抗电磁干扰能力强等优点，在结构健康监测、环境监测、石油化工等领域得到了广泛应用。

然而，传统的基于光谱分析的fbg解调系统存在着成本高、体积大、难以实现多点传感等问题，限制了其进一步推广应用。

脉冲编码技术作为一种先进的信号处理技术，通过对光脉冲进行编码和解码，可以实现信号的抗干扰、多址复用和高灵敏度测量。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，光纤光栅传感技术和脉冲编码技术发展迅速，国内外学者对基于非相干光源的光纤光栅脉冲编码解调技术的研究日益重视。

1. 国内研究现状

国内学者在光纤光栅传感解调技术方面取得了一系列成果，例如，清华大学、天津大学、华中科技大学等高校在光纤光栅传感理论、解调技术、应用研究等方面都做了大量工作。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题研究的主要内容为研究基于非相干光源的光纤光栅脉冲编码解调系统的构建、性能优化以及应用探索。

具体内容包括：
1.研究光纤光栅传感原理以及脉冲编码技术，分析非相干光源的特点及其在光纤传感中的优势；2.设计基于非相干光源的光纤光栅脉冲编码解调系统，包括光路设计、器件选择、信号处理算法等；3.搭建实验平台，对所设计的系统进行性能测试，包括系统灵敏度、分辨率、稳定性、抗干扰能力等；4.分析实验结果，优化系统参数，提高系统性能；5.探索该系统在多点传感、复杂环境监测等方面的应用，验证其在实际应用中的可行性和优势。

1. 主要内容

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值仿真和实验验证相结合的方法，逐步开展研究工作。

首先，进行充分的文献调研，了解光纤光栅传感技术、脉冲编码技术和非相干光源的国内外研究现状，掌握相关理论知识，为后续研究奠定基础。

其次，根据研究目标和内容，设计基于非相干光源的光纤光栅脉冲编码解调系统。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.提出一种基于非相干光源的光纤光栅脉冲编码解调系统，相较于传统解调方案，该系统结构更简单、成本更低、稳定性更高；2.研究不同脉冲编码方案对系统性能的影响，优化编码方案和系统参数，进一步提高系统灵敏度、分辨率和抗干扰能力；3.探索该系统在多点传感和复杂环境下的应用，为FBG传感技术的应用拓展提供新的思路。

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

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1.王建,王亚男,刘铁根,等.光纤光栅传感技术研究进展与应用[j].激光与光电子学进展,2021,58(11):110001.

2.黄翔,张大勇.基于fbg传感技术的结构健康监测系统设计[j].传感器与微系统,2021,40(09):131-134.

3.张鹏,王占山,苏丽萍,等.基于π相移光纤光栅的脉冲编码信号解调方法[j].光学学报,2018,38(03):0306002.