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基于FBG啁啾效应的强度解调型光纤热式风速计
基于FBG啁啾效应的强度解调型光纤热式风速计
摘要：光纤热式风速计是一种利用光纤布拉格光栅（FBG）实现风速检测的传感器。本论文提出了一种基于FBG啁啾效应的强度解调型光纤热式风速计。通过控制光纤的加热，实现FBG谐振峰波长的变化，并通过光强解调实现对风速的测量。该方法具有结构简单、灵敏度高、抗干扰能力强等优点，有望在风速检测领域得到广泛应用。
关键词：光纤热式风速计；FBG；啁啾效应；强度解调；测量；风速
引言
光纤热式风速计作为一种风速检测传感器，被广泛应用于气象、航空、环境监测等领域。目前，传统的光纤热式风速计主要采用了位移解调的方法来测量风速。然而，该方法存在测量精度不高、抗干扰能力差等问题。为了提高光纤热式风速计的性能，本论文提出了一种基于FBG啁啾效应的强度解调型光纤热式风速计。
光纤热式风速计原理
光纤热式风速计利用了光纤布拉格光栅（FBG）在温度变化下波长的敏感性。当光纤受到热量作用时，FBG谐振峰的波长会发生变化。将光纤固定在风速计中，通过加热光纤来实现波长的变化，进而测量风速。
FBG啁啾效应
FBG啁啾效应是指光纤在加热过程中发生的波长依赖的频率摆动现象。当光纤受到加热时，温度分布不均匀会导致光纤的弯曲。由于FBG的反射谱线上有一系列的共振峰，使得光纤在弯曲过程中不同位置的FBG谐振峰波长发生变化，产生啁啾效应。
强度解调型光纤热式风速计原理
基于FBG啁啾效应的强度解调型光纤热式风速计主要利用了FBG在加热过程中的波长变化来实现对风速的测量。该方法的实现步骤如下：
1.将光纤固定在一个特定的位置，使其与外界的流体产生接触。
2.通过控制电流传导到光纤上的特定位置，实现光纤的加热。
3.光纤加热后，FBG的谐振峰波长发生变化。
4.通过光强解调器测量FBG谐振峰的波长变化，得到风速的信息。
实验结果与分析
为了验证基于FBG啁啾效应的强度解调型光纤热式风速计的性能，我们进行了一系列实验。实验结果表明，该方法可以准确测量不同风速下的实时风速信息，并且具有较高的精度和稳定性。
结论
本论文提出了一种基于FBG啁啾效应的强度解调型光纤热式风速计。该方法通过控制光纤的加热，实现FBG谐振峰波长的变化，并通过光强解调实现对风速的测量。实验结果表明，该方法具有结构简单、灵敏度高、抗干扰能力强等优点，有望在风速检测领域得到广泛应用。
参考文献：
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