一種新型光纖加速度傳感器的研究
本文選題:光纖加速度傳感器 + 光強(qiáng)調(diào)制。 參考:《光電子·激光》2017年04期
【摘要】:基于光強(qiáng)調(diào)制原理以及耦合效率與縱向偏移距離的關(guān)系,設(shè)計(jì)出了一種新型的光纖加速度傳感器,突破傳統(tǒng)加速度傳感器檢測(cè)技術(shù)要求,實(shí)現(xiàn)高精度、高靈敏度以及具有快速響應(yīng)能力。在發(fā)射光纖發(fā)射光功率不變的情況下,接收光纖的位置隨系統(tǒng)振動(dòng)而上下微動(dòng),從而導(dǎo)致接收的光功率發(fā)生變化。實(shí)驗(yàn)得到了在接收光纖位移量由0~40μm變化范圍內(nèi)接收光功率的變化規(guī)律和光功率隨位移變化的擬合曲線。當(dāng)接收光纖位移量為0時(shí),兩根接收光纖接收到的光功率大小相等;當(dāng)位移量達(dá)到40μm時(shí),兩根接收光纖的光功率差達(dá)到最大,模場(chǎng)分布差別最明顯。實(shí)驗(yàn)研究了光纖加速度傳感系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性,得到了光纖加速度傳感器頻率響應(yīng)特性曲線。在同一實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,通過與標(biāo)準(zhǔn)加速度計(jì)的測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)比,驗(yàn)證了本文光纖加速度傳感器測(cè)量性能的有效性和可靠性。
[Abstract]:Based on the principle of light intensity modulation and the relationship between coupling efficiency and longitudinal offset distance, a new type of optical fiber acceleration sensor is designed, which breaks through the requirement of traditional acceleration sensor and achieves high precision. High sensitivity and quick response ability. Under the condition that the transmitting optical power is invariable, the position of the receiving fiber changes with the vibration of the system, which leads to the change of the received optical power. The law of optical power change and the fitting curve of optical power with displacement are obtained in the range of the displacement of receiving fiber from 0 渭 m to 40 渭 m. When the displacement of the receiving fiber is 0, the optical power received by the two receiving fibers is equal, and when the displacement reaches 40 渭 m, the optical power difference of the two receiving fibers reaches the maximum, and the difference of mode field distribution is the most obvious. The frequency response characteristics of the fiber optic acceleration sensor are experimentally studied and the frequency response curve of the fiber optic acceleration sensor is obtained. On the same experimental platform, the validity and reliability of the measurement performance of the fiber optic accelerometer are verified by comparing the measured data with the standard accelerometer.
【作者單位】: 燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院;河北科技大學(xué)理學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(61471312) 河北省自然科學(xué)基金(F2015203240)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】:TP212;TN253
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,本文編號(hào):1801859
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