【導讀】之處，本人愿承擔相應的法律責任。場測量的方法與應用。纖光柵傳感器的應用現(xiàn)狀。應用,并學習掌握最基本的幾種解調方法?！治霾Ⅱ炞C新方法，進行具體應用仿真?！晟撇⑿薷漠厴I(yè)論文。————準備答辯。廖延彪，偏振光學[M].北京:科學出版社..每周指導一次，主要解答學生問題，指導研究進度，并檢查閱讀資料筆記和仿真程序。光纖光柵是最近幾年發(fā)展最為迅速的光纖無源器件之一。途，最具代表性的光纖無源器件之一。由于光纖光柵的出現(xiàn)，使許多復雜全光通信和。傳感網(wǎng)成為可能，極大地拓寬了光纖技術的應用范圍。磁場變化時，PDL峰值對應波長發(fā)生相應變化。變化1000Gs時，兩反射波長變化量僅為。量級之間，PDL譜峰值對應波長可近似認為不變，因此通過測量PDL的峰值波。長對應左旋與右旋偏振光的能量得出PDL值，即可解調出磁場大小與變化。統(tǒng)做出合理的分析。，完成論文初稿；最后完善并修改畢業(yè)論文。

　　

【正文】 上所述，應使用單一頻率光源，其頻率與 PDL 譜某一峰值波長對應。此頻率的光通過起偏器后得到線偏振光。根據(jù)菲涅耳理論，一束線偏振光可分解成頻率相同、振幅相同、旋轉方向相反的圓偏振光。此光經光纖光柵反射，可得攜帶磁場信息的偏振光，而后光進入 1/4 波片，轉化為互相垂直的兩個線偏振光，測出兩偏振光的能量大小，即可得出 PDL 值。 線偏振光分離的方法 偏振分束 器 是利用晶體中光的折射率和光的電矢量振動方向有關的原理把偏振方向相互垂直的兩束光分開。常用的偏振 分束器有三種：羅雄棱鏡、塞拿蒙棱鏡和沃拉斯頓（如圖 32）棱鏡。波片出射光為互相垂直的線偏振光，使用偏振分束器可將其分離；然后使用光功率計即可得出左旋與右旋圓偏振光能量；最后使用 FPGA 或其他數(shù)字處理器件即可解調。 光纖光柵的選擇 光纖光柵的種類很多，主要分兩大類：一是 Bragg 光柵（也稱為反射或短周期光柵）；二是透射光柵（也稱為長周期光柵）。 Bragg 光柵的譜寬度很小，一定周期的光柵只能對很窄范圍的光有反射作用，對其他波長的光損耗很小。長周期光纖光柵的透射譜較寬，一定周期的光纖光柵不只形成一個 損耗峰，往往形成數(shù)個損耗峰，這些峰之間的間隔也比較大，有些在幾十納米以 錯誤 !未找到引用源。 。目前偏振相關損耗（ PDL）的研究主要基于 Bragg 光柵，本文解調系統(tǒng)使用的也為 Bragg 光柵。 光纖光柵結構也與偏振相關損耗（ PDL）也有密切關 錯誤 !未找到引用源。 。切趾光柵的邊模抑制比比較好，啁啾光柵的透射譜譜寬較寬。在同樣外界磁場作用下，升余旋切趾光柵的 PDL 值最大，啁啾光柵最小。但測量范圍正好相反，啁啾最大，升余旋切趾光柵最小。同樣條件下，長度越長、調制深度越大、占空比越大， PDL 值越大。 解調算法 如圖 32 所示，光功率計 1 出射光功率為 錯誤 !未找到引用源。 ，光功率計 2出射光功率為 錯誤 !未找到引用源。 ，則 錯誤 ! 未 找 到 引 用 源 。 （ 31） 由于 磁場強度 B 與 PDL 正比，比值為某一定值 K?？?得 錯誤 !未找到引用源。 ，基于 Bragg 光柵磁場測量解調系統(tǒng)的研究 20 通過 FPGA 編程可實現(xiàn)解調。 圖 32 解調框圖 系統(tǒng)仿真 及 分析 （ 1） 使用 MATLAB 仿真，可以得到 PDL 的示意圖如圖 33 所示。由圖 33知，最小的 PDL 值出現(xiàn)在兩個譜的交叉點，而且，在透射譜主阻帶內有最大 PDL值。 圖 33 左旋和右旋圓偏振光的透射能量系數(shù)與 PDL 基于 Bragg 光柵磁場測量解調系統(tǒng)的研究 21 （ 2） 如圖 32， 起偏器 1 出射光，此時左旋與右旋圓偏振光重合在一起。此線偏振光作為光源通過耦合器 2 輸入 Bragg 光纖光柵 2，仿真得到 Bragg 光纖光柵 1能量反射譜如圖 34。 1 . 5 5 6 7 1 . 5 5 6 7 1 . 5 5 6 8 1 . 5 5 6 8 1 . 5 5 6 9 1 . 5 5 6 9 1 . 5 5 7 1 . 5 5 7 1 . 5 5 7 1 1 . 5 5 7 1x 1 0600 . 10 . 20 . 30 . 40 . 50 . 60 . 70 . 8波長 ? / n m反射能量譜 圖 34 Bragg 光纖光柵 1 能量反射譜 （ 2）溫度變化下的反射能量譜 1 . 5 5 6 8 1 . 5 5 6 9 1 . 5 5 7 1 . 5 5 7 1 1 . 5 5 7 2 1 . 5 5 7 3 1 . 5 5 7 4x 1 0600 . 10 . 20 . 30 . 40 . 50 . 60 . 70 . 8波長 ? /m反射能量譜 圖 35 不同溫度下的 Bragg 光纖光柵反射能量譜 如圖 35，從左往右分別為溫度在 0 度、 10 度、 20 度下的光纖光柵能量反射譜 。從圖 35 中可以看出 ， 溫度的變化只是改變了 PDL 譜在波長軸上的位置 ,，并沒有改變 PDL 的形狀。 應力和壓力對 PDL 的影響和溫度對 PDL 的影響類似，基于 Bragg 光柵磁場測量解調系統(tǒng)的研究 22 都是只改變 PDL 譜在波長軸上的位置，并不改變其形狀。 此方法優(yōu)點是設備構造簡單，成本低廉，但 不可避免地會引起一些誤差。其主要來源于以下幾個方面： 光纖光柵固有的雙折射引起的光源左旋與右旋偏振光 分裂 ，由此自有的偏振相關損耗有 。 偏振相關損耗（ PDL）峰值對應波長與溫度等外界因素有關，光源波長的偏移也會影響測量的精度。 對 PDL 譜峰值對應波長的計算可能會存在誤差，由圖 1 可看出，譜線頂端很尖銳。光源波長是否對應峰值波長很大程度上影響測量精度。 器件本身存在損耗，偏振分束器不能做到無損分束。光在傳輸過程中存在損耗，以及受光功率計精度的影響，這些都會對測量精度產生負面影響。 基于 Bragg 光柵磁場測量解調系統(tǒng)的研究 23 結論 ： 以上提出了一種新的基于光纖光柵測電磁場的系統(tǒng)，基于光纖光柵的基本理論，設計了光纖光柵磁場測量解調系統(tǒng)，并應用 MATLA 的軟件，通過嚴謹?shù)姆抡娣治鲎C明其可行性。此系統(tǒng)相較于以前的系統(tǒng)具有精度高、高頻響應好等特點，為研制具有自主知識產權的新型電磁場監(jiān)測設備打下基礎。由于個人水平限制，所以在仿真結果上顯示仍存在一些不足，但仍舊做出一些期望的結果，是相對比較成功的。 通過本次畢業(yè)設計，我對之前所學的《物理光學與應用光學》，《電磁場與電磁波》等課程有了更深的理解，為以后進一步學習打下更堅實 的基礎。基于以上的學習我初步了解了光纖光柵的發(fā)展歷史，光纖光柵在我們的生活的各個領域扮演者及其重要的角色，得到廣泛的應用。主要有光纖通信、光纖傳感等。光纖作為光纖通信系統(tǒng)的重要組成部分發(fā)揮了重要作用，是通信的基礎。 通過這次畢業(yè)設計，我對科研過程有了很好的認識，對以后的學習和研究有很大的幫助。 畢業(yè)設計是大學學習的一個綜合檢驗，不僅是我即將讀碩士研究生的過渡，而且是增強我們動手能力和研究能力的一次實際鍛煉。通過這次畢業(yè)設計，我對自己的能力有了一個新的定位，從中發(fā)現(xiàn)了自己存在的不足，受益非淺。 基于 Bragg 光柵磁場測量解調系統(tǒng)的研究 24 致謝： 先要感謝導師葛海波老師，在整個畢業(yè)設計過程中，我遇到了許多問題和困惑，商老是耐心指導我查閱具體，通過電話，面授等方式隨時細心幫助解答畢業(yè)設計中遇到的問題，引導我積極思考，充分理解課題的內容。 在畢業(yè)設計過程中，我的何亞蓉學姐給予了我悉心的指導和耐心的講解。她 待人熱忱，知識淵博，治學嚴謹，時刻關心著我的畢業(yè)設計進程，及時糾正我存在的問題，使我少走了不少彎路，并為我搜集了大量的參考資料，在此，我對您的教導和幫助表示由衷的敬意和感謝！ 其次是要感謝對我的畢設給予過幫助和建議的程亞嬌、張力同學，感謝學長李慧博。正是有了他們，我們才在遇到問題時，相互鼓勵，積極思考，不斷嘗試，最終解決了問題，圓滿地完成了畢業(yè)設計的各項工作。 基于 Bragg 光柵磁場測量解調系統(tǒng)的研究 25 參考文獻 （ 1）趙勇，光纖光柵傳感技術 [M].北京：國防工業(yè)出版社， 20xx. （ 2） KERSEY A D, MARRONE M J. 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Technol,20xx,25(3):779786. 基于 Bragg 光柵磁場測量解調系統(tǒng)的研究 26 畢業(yè)論文（設計）原創(chuàng)性聲明 本人所呈交的畢業(yè)論文（設計） 是我在導師的指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知， 除文中已經注明引用的內容外，本論文（設計）不包含其他個人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本論文（設計）的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設計）授權使用說明 本論文（設計）作者完全了解 **學院有關保留、使用畢業(yè)論文（設計）的規(guī)定，學校有權保留論文（設計）并向相關部門送交論文（設計）的電子版和紙質版。有權將論文（設計）用于非贏利目的的少量復制并允許論文（設計）進入學校圖書館被查閱。學校可以公布論文（設計）的全部或部分內容。保密的論文（設計）在解密后適用本規(guī)定。 作者簽名： 指導教師簽名： 日期： 日期： 基于 Bragg 光柵磁場測量解調系統(tǒng)的研究 27 注 意 事 項 （論文）的內容包括： 1）封面（按教務處制定的標準封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關鍵詞 4）外文摘要、關鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結論 7）參考文獻 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時） ：理工類設計（論文）正文字數(shù)不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數(shù)不少于 萬字。 ：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫 2）工程設計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術標準規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應有程序清單，并提供電子文檔 1）設計（論文） 2）附件：按照 任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）次序裝訂 3）其它