本文利用布拉格光纤光栅(FBG)边缘滤波法原理,探究了一种根据冲击大小不同的两段式光纤光栅冲击能新型实时解调方法。在较小冲击时,根据光纤光栅边缘滤波法的理论基础,研究了一种以窄带宽激光器为不动“探针”,利用光纤光栅自身反射光谱边缘移动进行反向滤波,根据反射回的光功率特性来解调处理的方法。在较大冲击时,根据板材阻尼衰减系数的不同,研究了不同板材的冲击信号衰减时间与冲击能量大小的关系。本文有如下创新点:一、设计了一种不需要用光谱仪实时测量布拉格光纤光栅中心波长,就可以解调出低速冲击能大小的方法。将传统的边缘滤波法中使用的宽带光源替换为窄线宽激光光源,以布拉格光纤光栅本身反射光谱边缘作为滤波器,大大提高了冲击能解调的灵敏度。二、利用受迫振动能量衰减与时间的关系,猜想并设计实验验证了一种当冲击能较大,超出光纤光栅中心波长移动极限时,对于该冲击能信号大小的解调方法。本文研究的工作内容与实验结果如下:第一章,叙述了光纤光栅传感技术的发展历程。从光纤光栅传统应用出发,说明了光纤光栅对冲击能测量的意义和该研究的国内外进展。第二章,介绍了光纤光栅的发现历史,刻写技术,经典理论,以及传感方面的应用。并对布拉格光纤光栅,长周期光纤光栅(LPFG),级联布拉格光纤光栅通过MATLAB软件进行了模拟仿真。第三章,着重叙述了光纤光栅解调技术的发展,介绍了匹配滤波解调法,F-P滤波解调法,可调谐光源解调法。承上启下,最后引出了我们将要重点研究的边缘滤波法解调技术。第四章,叙述了一种基于边缘滤波解调原理的新型冲击能测量方案。对于小球冲击铝板的过程,实验采用光纤光栅光谱右边缘移动滤波解调方法。实验结果表明,在1-16g范围内,当能量较低时,采用反向边缘滤波解调方式,最高拟合度达到0.988,最高灵敏度为7.476mv/g,拟合度灵敏度均较好。第五章,叙述了一种基于阻尼衰减原理的冲击能解调方案。对于质量为10-90g的小球冲击亚克力板(PMMA)和铝板的过程,研究了一种基于阻尼衰减原理的新型解调方法。实验搭建了光纤光栅传感系统,对冲击能产生的复杂振动波,运用MATLAB取电压峰值包络线进行数据处理。实验结果表明,当冲击能较大时,采用包络峰值衰减10%时所对应的时间长度作为解调依据,拟合性较好,亚克力板和铝板的拟合度分别为,0.94,0.89。同时得出利用该方法可以初步判别板材是否具有粘黏性。这是一种潜在的光纤光栅运用于冲击能工程测量的新型解调方法。