双环多点光纤甲烷传感器信号源的研究

【摘要】： 光纤传感器具有灵敏度高、频带宽、抗干扰和恶劣环境能力强、易小型化等其它气体传感器无可比拟的优越性,倍受国内外学者关注。本文设计了一个光纤传感器系统,该系统的检测原理是基于甲烷气体传感器的光谱吸收特性,将采样气室(测量点)置于双环全光缓存器中,利用双波长单光路法组建系统,检测多个测量点的甲烷气体浓度。以两个测量点为例,根据工作时序,理论推导了系统中光纤长度与信号源发送数据长度的关系,控制光脉冲宽度与信号光脉冲宽度的关系。以此设计思想为指导,调整光纤长度,组建光纤甲烷传感器系统。本文还根据系统的结构要求,设计了半导体激光器的驱动电路,实现了激光器的直流驱动、温度控制保护,并按照信号源数据包的帧格式,在CPLD中编写程序,调制信号输出。 【关键词】：光纤传感器 双环全光缓存器 多点 可编程逻辑器件 甲烷
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TP212
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 序8-10
• 1 引言10-13
• 2 光谱吸收法13-17
• 2.1 气体分子的选择吸收理论13
• 2.2 甲烷分子的红外光谱13-14
• 2.3 光谱吸收的原理14-17
• 3 系统结构设计17-26
• 3.1 系统结构的组成17-18
• 3.2 双环全光缓存器18-19
• 3.3 信号源19-22
• 3.4 存储数据帧长度与光纤环长之间的关系22-24
• 3.5 小结24-26
• 4 光源的驱动电路设计26-45
• 4.1 半导体激光器26-31
• 4.1.1 半导体激光器的阈值特性26-27
• 4.1.2 半导体激光器的热特性27
• 4.1.3 实验系统中的半导体激光器27-31
• 4.2 IspMACH4000系列CPLD器件31-34
• 4.2.1 CPLD开发环境32-33
• 4.2.2 CPLD的设计工作流程33-34
• 4.3 DFB激光器的驱动电路34-42
• 4.3.1 信号源的电路设计35
• 4.3.2 直流和调制驱动电路35-38
• 4.3.3 温度检测控制电路38-42
• 4.4 信号完整性分析42-44
• 4.5 小结44-45
• 5 结论45-46
• 参考文献46-47
• 附录A47-52
• 附录B52-53
• 作者简历53-55
• 学位论文数据集55

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

CH_4气体光纤传感器的研究    叶险峰,汤伟中

甲烷气体多点光纤传感系统的研究    王玉田,李晓昕,刘占伟,郭媛,王书涛,车仁生

差分吸收式光纤甲烷气体传感器的研究    王玉田,郭增军,王莉田

零功耗超快速CPLD器件isp MACH4000Z及其应用    李蓉,粟鹏义

光纤化的气体传感技术    喻洪波,廖延彪,靳伟,何海律

光纤气体传感技术及其应用    郭铁梁

基于半导体光放大器的光控器件中控制光的性能分析    李亚捷;吴重庆;王拥军;唐清善;

光纤甲烷气体传感器的研究    刘文琦,牛德芳

保偏掺铒光纤放大器的实验研究    朱军;曹志刚;阮于华;俞本立;

激光检测传感器的设计与研究    宋开宏

杂质在线探测仪光路的优化设计与实现    宋开宏,吴先良

用850nm收发器实现光纤到户    张爱清;陈朝;

CH_4气体光纤传感器的研究    叶险峰,汤伟中

偏振光在保密通信中的应用研究    胡庆,王敏琦,袁绥华

一种WDM-ISO-TAP混合器件的设计    万助军,曹明翠,罗风光,张晟

1.064μm脉冲高功率量子阱激光器阵列    武占春,顾卫东,王晓燕,袁凤坡

一种用于APON系统的突发式光发射模块    李军,周鹏,陈伟

用于泵浦固体激光器的激光二极管线阵的输出特性    马海霞,楼祺洪,周军,董景星,魏运荣

大功率半导体激光器老化筛选及寿命试验系统    路国光;雷志峰;杨少华;黄云;

高精度光纤陀螺用1550nm细径保偏光纤的研制    文建湘;吴江;徐晓军;文雁平;萧天鹏;

多包层平坦光纤色散的数值分析    左昌明;

掺铒光纤及放大器辐射效应研究    冯展祖;杨生胜;王健;王云飞;高欣;李存惠;

光纤瓦斯传感器    王允韬;蔡海文;耿建新;方祖捷;

通信技术的发展    赵鑫;牟立帅;

基于SOA的全光码型转换    牛长流;丁翠;李争平;黄殷;

基于方形光子晶体光纤的拉曼放大器的特性研究    王东;Feroza Begum;曹帆;王镜清;波平宜敬;邹念育;

高速SFP光模块的失效分析    葛建军;胡毅;

SFP光模块的DDM功能的应用和设计方案    葛建军;胡毅;

高功率垂直腔面发射半导体激光器热理论与制备工艺研究    侯立峰

微型投影显示系统中混合光源照明技术和激光散斑消除技术的研究    孙鸣捷

InAs/GaAs量子点生长及两段式半导体光放大器研制    田芃

Tm~（3+）/Yb~（3+）共掺材料制备与激光性能研究    黄庆捷

水下高速运动体运动特性分析与试验研究    章启成

高速光传输调制编码技术及网元互通的实现    周黎明

光标记交换中关键技术的研究    师严

基于吸收光谱法的光纤气体传感器及传感网络    余贶琭

大功率半导体激光器光束特性及应用的若干问题    曹长庆

光纤Raman放大器增益谱平坦化研究    姜海明

基于PC机和FPGA的光纤通道接口适配器的研究与实现    宣亮亮

基于激光扫描数据的交通信息采集平台设计与实现    陈铮

折射率调制光纤气体传感系统设计与研究    贾林涛

数字化光纤气体检测系统方案研究    杨蕊

近红外光纤甲烷气体检测系统方案设计与实现    石建中

WCDMA-RNC告警相关性研究    张玉玲

FBG的特性研究及重构算法    张兴娇

CO-OFDM单模光纤通信系统仿真及定时同步算法的研究    谢小芳

便携式甲烷气体检测仪    刘飞

EDFA增益斜率影响因素的实验研究和数值模拟    赵兰兰

CH_4气体光纤传感器的研究    叶险峰,汤伟中

吸收式环境气体光纤传感器    王莉田，史锦珊，王玉田

新一代FPGA逻辑器件ispXPGA及其应用    李蓉 ,粟鹏义

探测空气中甲烷的小型气体敏感器    赵海山

光纤化的气体传感技术    喻洪波,廖延彪,靳伟,何海律

连续波调频技术复用的光纤气体多点传感系统    喻洪波,何海律,靳伟,廖延彪,李艳和

透射式光纤气体传感器的研究    刘文琦,牛德芳

化学量光纤传感器的原理及实验研究    曹庄琪;丁尧耕;杨傅子;

光纤传感器在煤矿监控中的应用    刘欣慰;孙宁;赵印;

光纤甲烷气体传感器可行性研究    王侠,宋东草,杨尚明,陈瑞平,陈冰泉

基于波分复用技术的光纤甲烷传感系统研究    付华;陈宝石;孙红鸽;

基于虚拟仪器的瓦斯浓度检测系统    闫晓梅;张记龙;张志伟;徐振峰;

光纤传感器稳定增长    边一;

光纤传感器研究现状及展望    王立新

光纤智能结构    ＥｒｉｃＵｄｄ

光纤传感技术现状及其在机械量测试中的应用    黄尚廉;潘英俊;陈伟民;

光纤安全垫    赵新林

光纤传感器在平台振动测试中的应用研究    卓红艳;

应用缠绕式光纤传感器监测结构状态研究    孙惠敏;杨建江;袁树忠;

光纤传感器在电机测温中的应用    曹胜华;徐大可;许高文;蔡一磊;

光纤陀螺研究、应用现状及发展方向    吴衍记;

遗传算法在双光束干涉型光纤传感器信号处理中的应用    周晓军;薛志英;林水生;刘永智;

声音振动式光纤传感器在管道安全预警中的应用    孙异;李俊;陈朋超;郑娟;梁华;

光纤传感器监测复合材料成型过程的技术    李辰砂;张博明;武湛君;王殿富;杜善义;

一种非本征F-P腔型光纤传感器的研究    张桂菊;于清旭;

偏振无关的Michelson光纤传感器的研究    沈梁;王鑫荣;

光纤传感器用于土木工程检测的研究——关键技术及实现途径    卢哲安;符晶华;张全林;

美国科学家研发出新型光纤传感器    刘

光纤传感器问世    张曦

火星表层甲烷气体变化异常    华凌

快速测量二氧化碳浓度的光纤传感器开发    林川

物联网产业：抓应用者得市场    本报记者 袁达珍　王芳 彭海宁

可编程逻辑器件简介    济南 司朝良

磁悬浮光纤传感器项目入驻高新区    陈静 陈丽红

武汉抢滩物联网产业    记者 涂亚卓　通讯员 黄维佳

光纤传感器发展动向    吴映红

加大回收利用甲烷气体力度    记者 王洁

深紫外激光制作的微光纤传感器及系统研究    冉曾令

基于光谱吸收光纤甲烷气体传感系统的研究    郭增军

型材多点弯曲中的成形缺陷及其抑制方法的数值模拟研究    刘启骞

光纤加速度传感器若干关键技术研究    曾楠

全分布式光纤传感器系统研究    耿军平

白光干涉分布式光纤形变测量技术研究    杨军

新型光纤F-P干涉传感结构及特性研究    邓明

基于Mie散射的微粒浓度和粒度测试的理论与实验研究    李亦军

长距离分布式布里渊散射光纤传感技术研究    刘迪仁

微小型光纤传感器理论建模与设计实现    曹汇敏

双环多点光纤甲烷传感器信号源的研究    郭伟青

基于小波变换的光纤传感器信号消噪技术的研究    王丽秀

聚电解质层层自组装多层膜在光纤传感器中的应用研究    殷明杰

光纤传感器工业化生产技术的研究    程单喜

基于光纤传感技术的油库罐区监测系统的研究    张勇东

基于LabVIEW的FBG传感测试系统的研究    余峰

SMS结构型光纤传感器的研究    赵方

耦合型声/振动光纤传感器    胡正良

光纤法珀微干涉仪解调方法研究及应用    徐富国

嵌入式复合材料FBG传感器的研究    郭裕强