基于偏振低相干相移的光纤声振动解调方法研究

发布时间：2022-08-10 18:21

　　光纤声振动传感器具有体积小、灵敏度高、结构简单和抗电磁干扰等优点,应用领域广阔,是当前重要的传感研究方向之一。本文针对光纤声振动高质量解调的需要,结合低相干干涉理论和相移法,提出了一种基于偏振低相干相移的光纤声振动解调方法,搭建了基于该方法的光纤声振动解调系统,进行了测试实验,验证了系统的有效性。在研究中完成的具体工作有:1、介绍了光纤声振动传感器的优良特性,综述了光纤声振动传感器和解调方法的研究现状,对低相干干涉理论做了详细的介绍,并重点分析了相移法。2、提出了基于偏振低相干相移的光纤声振动解调方法,通过采用四个具有不同厚度的双折射晶体来获得四路正交相移信号,配合四步相移解调算法进行光纤声振动信号的高质量还原,并通过仿真分析明确了解调系统的关键参数影响程度。3、搭建基于偏振低相干相移的光纤声振动解调系统,进行了稳定性测试实验。实验结果表明,在21kHz和40kHz正弦声信号下,光纤声振动解调系统的稳定性比B＆K校准麦克风分别提高了1.97倍和2.63倍。利用纳米位移台进行了10Hz、位移量为2μm的正弦位移信号的测量实验,实验结果表明,解调系统能够有效的避免相位模糊,不受限于[-?,... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光纤声振动传感器的国内外研究现状
    1.3 光纤声振动解调方法的研究现状
        1.3.1 基于强度的光纤声振动解调
        1.3.2 基于相位的光纤声振动解调
    1.4 课题的来源及研究意义
    1.5 论文的主要内容
第2章 光纤声振动传感基本理论
    2.1 法珀微腔多光束干涉基本原理
    2.2 光纤法珀声振动传感器的基本结构
    2.3 低相干干涉理论
        2.3.1 低相干干涉解调基本原理
        2.3.2 典型的低相干干涉解调系统
        2.3.3 典型的低相干干涉解调方法
    2.4 本章小结
第3章 基于偏振低相干相移的光纤声振动解调理论研究
    3.1 基于偏振低相干相移的光纤声振动解调基本原理
        3.1.1 基于偏振低相干相移的光纤声振动解调系统基本结构
        3.1.2 基于双折射晶体的四步相移法
    3.2 基于偏振低相干相移的光纤声振动解调系统仿真结果
    3.3 本章小结
第4章 基于偏振低相干相移的光纤声振动解调系统实验研究
    4.1 解调稳定性测试实验
        4.1.1 解调稳定性测试实验装置
        4.1.2 解调稳定性测试实验结果及分析
    4.2 较大位移范围解调测量实验
        4.2.1 较大位移范围解调测量实验装置
        4.2.2 较大位移范围解调测量实验结果及分析
    4.3 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢



本文编号：3674126