131电力与电子技术Power&ElectronicalTechnology电子技术与软件工程ElectronicTechnology&SoftwareEngineering在进行矿山钻井等工程活动时，需要对地下水的温度和压力进行监测以保证工程安全。针对这一特殊应用场景和复杂的环境，传统电学传感器易受到干扰不能正常工作。而光纤布拉格光栅(FBG)传感器能够在各种复杂的电磁环境下正常工作，且具有精度高、灵敏度高、体积小易于复用的优点，还可以组成传感网络实现多点的实时监测。FBG通过对入射和反射光的中心波长位置进行比较，将监测的物理量用偏移量大小来进行反映，因此需要针对传感器设计并搭建相应的解调系统，进行波长解调找出中心波长的位置，再通过中心波长偏移量与温度和压力的关系得出物理量的值[1-3]。同时目前波长解调的主流方案为非平衡M-Z干涉法[4]、光源波长扫描法[5]、CCD分光仪法[6]等，而可调谐激光法[7]相较于前几种方案结构简单、易于实现且解调精度高，稳定性好。解调系统实现的关键一方面在于设计出高精度、高速度的算法进行光的波形曲线拟合，另一方面在于得出偏移量和物理量之间的关系实现由光信号到物理信息的直观体现。目前常用的解调系统寻峰算法为一般包括了直接比较法[8]、中心法[9]、高斯拟合法[10]、多项式拟合法[11]等。寻峰算法能直接影响FBG的解调速度和精度，为此首先研究了几种解调算法的特点，并进行了模拟和仿真分析。对各个算法进行了原理阐述，而后将两种算法相结合的方式设计了一种新的算法。基于可调谐激光器的波长解调方案，采用FPGA进行主要的运算和控制步骤完成寻峰算法的计算和分析进行仿真模拟并在搭建的系统平台进行了实验论证和测量，以及数据文本的导出，实现了针对FBG的高精度的快速实时解调。1解调原理基于可调谐激光器的解调系统的硬件结构如图1所示，主要分为电路和光路两个部分，其中光路部分按着光信号的传播依次为激光器、分光器、耦合器、传感器、光电转换器，电路部分主要包括光电转换、AD转换、算法处理和控制以及光源的驱动，其中的控制处理部分采用的FPGA作为主控制器。在工作时激光器按一定输出一定间隔（设定间隔为20pm）输出波长不同的光波，然后经过AD转换后的采样数据绘制成为散点图，再对这个散点图进行曲线拟合，并使用寻峰算法实现波长解调。1.1FBG的工作原理光纤布拉格光栅的反射条件为[12]：（1）公式（1）中的各项参数代表光反射的布拉格条件，其中Λ为光栅的栅格周期，λB为中心波长，ne为有效折射率。对公式（1）微分...
