题目：基于波长解调的光纤温度传感技术研究

信号调制解调技术是光纤传感器的核心技术之一，针对一种基于保偏光纤双折射的光纤温度传感器的实用需求，研究了基于波长解调的光纤温度传感技术，通过对波长信息的解调实现温度的测量，提高了温度传感系统的环境适应性。本文对此项技术的传感原理、解调方法及特性进行了细致的分析和全面的实验研究和验证，设计和搭建了反射型波长解调的光纤温度传感实验系统。(1) 研究了基于保偏光纤双折射的反射式保偏光纤温度传感技术及其基于光强检测的解调技术。在此基础上，提出了基于“波长频率”检测的温度解调技术，建立了“波长频率”与温度间的线性模型，实验验证了此项解调技术的可行性和正确性。(2) 对混合型光纤Sagnac干涉仪的输出透射谱和反射谱特性进行了研究，应用其透射谱极值点特征，创新性地提出了一种高精度保偏光纤拍长测试的方法，建立了拍长测试模型及最佳测试长度计算模型，并通过了实验验证。该方法可实现目前所有保偏光纤拍长的测量，测量精度可以达到0.01mm，而且首次实现了保偏光纤拍长温度特性的测试。在此基础上，提出了基于混合型光纤Sagnac干涉仪的温度测量技术，并根据其输出光谱特点，提出了基于波长的解调技术，建立了测温模型，进行了实验验证。(3) 对混合光纤Sagnac干涉仪温度传感器进行改进，提出了一种实用的反射型的波长解调的光纤温度传感系统。通过对温度传感头长度的仿真和设计，获得了单峰值光谱，解决了这种传感器的多值问题。基于SEDP光谱采集模块开发完成基于波长解调的数据采集及温度解调系统。(4) 设计制作了温度传感器实验系统，对实验系统的测温范围、灵敏度和重复性进行实验研究，结果表明：实验系统测温范围根据温度传感头的长度进行可调，灵敏度为0.79℃/nm，温度测量重复性为0.53℃。