LED调制与光纤阵列：多通道F-P传感解调系统优化研究

本文主要探讨了一种创新的多通道光纤法布里-珀罗(Fabry-Perot, F-P)传感解调系统，该系统利用了发光二极管(LED)的脉冲调制技术和光纤阵列技术。在研究中，作者首先构建了一个多通道光程差分布的理论模型，该模型考虑了如何通过光纤阵列实现多通道的并行光路复用。这种方法的优势在于可以同时处理多个传感器通道，提高了系统的效率和灵活性。 LED脉冲调制是关键技术之一，它允许系统在不同时刻选择不同的光纤通道进行信号采集，从而实现对多个压力传感器的独立监测。这种调制方式有效地抑制了PN结（耗尽层）温度上升带来的影响，这是因为在高频率和低占空比条件下，PN结的温度变化相对较小，解调效果更为稳定。研究发现，当LED的占空比低于60%，调制频率大于35 Hz时，解调性能最佳。 在具体实验中，使用了脉冲调制频率为50 Hz、占空比为12.5%的8通道解调系统，结果显示各通道的解调一致性非常好，即使在全量程范围内，所有通道的测量误差也保持在极低水平，仅为0.045%。这证明了该系统的精度和可靠性。 关键词包括光纤光学、多通道复用、光纤法布里-珀罗压力传感、LED调制以及空间扫描，这些都是本文的核心概念和技术细节。该研究成果对于提升光纤传感系统的性能、提高信号处理效率以及在工业自动化、环境监测等领域具有重要的应用潜力。这项研究为多通道光纤传感器的集成和优化提供了新的思路和方法，推动了光纤光学技术的发展。