光纤干涉仪稳定性及其工作点的研究

发布时间：2017-05-19 17:13

  本文关键词：光纤干涉仪稳定性及其工作点的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 光纤传感作为一门新兴的检测技术,日益受到人们的重视。特别是基于光纤干涉仪的光纤传感技术,比一般的光学测量方法具有更高的灵敏度和精确度,被应用到众多领域,得到较快地发展。环境变化引起的随机相位漂移,往往会使光纤干涉仪的工作点偏离线性区中心位置,严重影响干涉仪的工作状态。解决光纤干涉仪工作点稳定性的问题,已成为光纤传感研究中的一个关键问题。 传统的光纤干涉仪大多采用两条光纤臂的方法产生干涉信号,外界信号对一路传输光进行作用进而产生相位调制,然后与另一路传输光进行干涉,解调得出外界信号。这种方法具有较高的灵敏度,但周围环境的随机变化会对两条光纤臂造成不同的影响,因此除待测信号外,许多其他的外界随机扰动都会引起干涉仪的干涉信号不稳,工作点随机漂移。 本文首先针对迈克尔逊光纤干涉仪进行研究工作,在前人工作的基础上,研制了控制伺服系统进行相位补偿,以稳定迈克尔逊光纤干涉仪的工作状态,实现了阶段性的稳定工作。为了得到更进一步稳定的光纤干涉仪结构,本文对一系列新型结构进行了分析,最后以斐索干涉仪为主体,研制出了一种工作点稳定的光纤干涉仪,实现了对连续正弦信号产生振动的连续检测。实验结果证明,采用这种结构的光纤干涉仪可以精确地检测振动信号,稳定性较迈克尔逊光纤干涉仪有很大提高。 另外,本文还创新性的提出了一种以波形畸变为基础,迅速判定和调整光纤干涉仪工作点位置的方法,申报了国家发明专利保护。使用本方法对斐索光纤干涉仪实验装置的工作点进行了判定和调整实验,调整精度达到亚微米量级。
【关键词】：稳定性 工作点 斐索光纤干涉仪 迈克尔逊光纤干涉仪
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH744.3
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-21
• 1.1 课题背景及研究意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-19
• 1.2.1 光纤干涉仪12-18
• 1.2.2 存在的主要问题18
• 1.2.3 研究现状18-19
• 1.3 本文的主要工作19-21
• 2 迈克尔逊光纤干涉仪传感系统的搭建及检测21-29
• 2.1 Michelson光纤干涉仪传感系统21-27
• 2.1.1 传感系统结构22-23
• 2.1.2 主动伺服电路23-27
• 2.2 遇到的问题及解决方案27-28
• 2.3 小结28-29
• 3 基于斐索光纤干涉仪微振动测量装置的研制29-52
• 3.1 斐索光纤干涉仪实验装置29-31
• 3.2 传感应用系统31-34
• 3.2.1 传感系统结构31-33
• 3.2.2 Fizeau光纤干涉仪的稳定性33-34
• 3.3 干涉仪工作点的判定34-43
• 3.3.1 工作点判定的理论分析34-39
• 3.3.2 判定工作点方法的实验验证39-43
• 3.4 对物体微振动的测量实验43-51
• 3.4.1 斐索光纤干涉仪工作点的调节43-46
• 3.4.2 微振动检测46-49
• 3.4.3 微振动检测实验结果及分析49-51
• 3.5 存在的问题51
• 3.6 小结51-52
• 4 结论52-53
• 参考文献53-54
• 附录A54-55
• 作者简历55-57
• 学位论文数据集57

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 余向志;李政勇;王志豪;吴重庆;;温度和振动对光纤马赫-曾德干涉仪的影响与动态补偿研究[J];光子学报;2012年09期

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 姜上尉;基于光纤干涉仪的地震检波器研究[D];北京交通大学;2011年

2 余向志;基于LN-MZI的偏振编码技术[D];北京交通大学;2012年

3 张广;声发射光纤传感系统的优化设计[D];哈尔滨工程大学;2012年

  本文关键词：光纤干涉仪稳定性及其工作点的研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：379284