本文關(guān)鍵詞：基于微納光纖光柵的超聲信號傳感技術(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

  更多相關(guān)文章： 微納光纖光柵 超聲波檢測 響應(yīng)特性 激光匹配解調(diào)

【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,水下超聲波探測技術(shù)扮演著越來越重要的角色。傳統(tǒng)的水聲探測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、動態(tài)測量范圍小、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靈敏度,不適于微弱超聲信號的探測。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,在過去的30多年來,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,傳感器對探測靈敏度的要求越來越高,以適應(yīng)復(fù)雜的水聲探測環(huán)境。微納光纖光柵以其對應(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)了對超聲波進(jìn)行實(shí)時高速動態(tài)解調(diào)。通過實(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靈敏度,我們通過實(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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN253

【參考文獻(xiàn)】

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

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本文編號：1391696