基于FPGA的光纤声波传感实验装置

摘要

设计了一种基于光谱解调的光纤法布里-珀罗(F-P)声波传感实验装置，该装置主要由超辐射发光二极管（SLED）光源、高速光谱模块和现场可编程门阵列（FPGA）信号处理电路组成。单模光纤端面和声波敏感膜片之间的空气间隙构成光纤F-P腔，将声波信号转换为F-P腔长的变化量，利用FPGA对F-P干涉光谱信号进行高速采集，并对F-P腔长进行实时解调，实现对声波信号的高灵敏度探测。该实验教学装置涉及光纤传感、光学干涉、光电探测、FPGA和数字信号处理等诸多内容，适合于光电类高年级本科生的专业教学实验。

关键词

现场可编程门阵列 / 光纤声波传感 / 法布里-珀罗干涉仪 / 光谱解调 / 实验教学

基金资助

大连理工大学教学改革基金项目（YB2022016）;大连理工大学教育教学改革基金重点项目（ZD2021006）; 辽宁省普通高等教育本科教学改革项目（20221014173）; 教育部产学合作协同育人项目（202102153045）; 光电教指分委2020年“一流课程与一流专业建设”教育教学研究项目（2020SYL9）; 国家自然科学基金（62275040,61905034）