發(fā)布時(shí)間：2018-01-07 08:09

  本文關(guān)鍵詞：基于微納光纖光柵的超聲信號(hào)傳感技術(shù)研究　出處：《西北大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著海洋資源勘探,海軍現(xiàn)代反潛作戰(zhàn)、水下武器試驗(yàn)以及水下水聲通訊等領(lǐng)域技術(shù)的迅猛發(fā)展,水下超聲波探測(cè)技術(shù)扮演著越來(lái)越重要的角色。傳統(tǒng)的水聲探測(cè)主要采用壓電晶片作為傳感元件,但是壓電晶片具有其固有的缺陷,如抗電磁干擾性能差、體積重量大、動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍小、不適于遠(yuǎn)距離傳輸以及大規(guī)模成陣等。最重要的是由于其自身噪聲影響其探測(cè)靈敏度,不適于微弱超聲信號(hào)的探測(cè)。而光纖傳感器具有高靈敏度、寬響應(yīng)頻帶,輕巧易于成陣等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。因此,在過(guò)去的30多年來(lái),光纖水聽器技術(shù)取得了飛速發(fā)展。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,傳感器對(duì)探測(cè)靈敏度的要求越來(lái)越高,以適應(yīng)復(fù)雜的水聲探測(cè)環(huán)境。微納光纖光柵以其對(duì)應(yīng)力應(yīng)變的高靈敏度響應(yīng)以及結(jié)構(gòu)微型化而成為水下超聲波探測(cè)的不二選擇。本論文從超聲波的傳播特性分析入手,結(jié)合微納光纖光柵的光譜特性以及對(duì)應(yīng)力應(yīng)變和溫度的響應(yīng)特性,進(jìn)而系統(tǒng)地分析了微納光纖光柵對(duì)超聲波的響應(yīng)特性。根據(jù)超聲波的高頻特點(diǎn),我們選擇激光匹配濾波解調(diào)方案實(shí)現(xiàn)了對(duì)超聲波進(jìn)行實(shí)時(shí)高速動(dòng)態(tài)解調(diào)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證高靈敏度的微納光纖光柵傳感器應(yīng)具備如下因素：1)反射率高；2)3dB帶寬窄；3)光譜的斜率大、光譜線性度好；4)微納光纖光柵的直徑大小適中。為了得到微納光纖光柵的最佳探測(cè)靈敏度,我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得到了微納光纖光柵的最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)：反射率為97%,3dB帶寬0.295nm,微納光柵的直徑為40μm。
[Abstract]:With the rapid development of marine resources exploration , naval modern anti - submarine warfare , underwater weapon test and underwater underwater acoustic communication technology , underwater ultrasonic detection technology plays a more and more important role .

【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN253

【參考文獻(xiàn)】

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2 劉孟庵;;拖曳線列陣聲吶技術(shù)發(fā)展綜述[J];聲學(xué)與電子工程;2006年03期

3 顧小放;;探潛的有效手段 主動(dòng)式拖曳陣聲納[J];現(xiàn)代艦船;1998年04期

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1 李智忠;雙折射光纖光柵傳感特性的理論和實(shí)驗(yàn)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

2 羅洪;拖曳線列陣用光纖水聽器研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：1391696