光纖寬頻聲波傳感器在油氣管道泄漏監(jiān)測(cè),高精度光聲光譜檢測(cè),地震波監(jiān)測(cè)和反潛監(jiān)測(cè)等諸多民用和軍事領(lǐng)域有著重大潛在應(yīng)用。相比傳統(tǒng)的電子式聲波傳感器,光纖聲波傳感器具有高靈敏,抗強(qiáng)電磁干擾,重量輕,體積小,耐腐蝕等不可替代的優(yōu)勢(shì)。本文基于光纖-薄膜的復(fù)合器件結(jié)構(gòu)開展寬頻聲波傳感研究,以實(shí)現(xiàn)高靈敏,高精度,快響應(yīng),超寬頻和小尺寸的聲波傳感器為目標(biāo),設(shè)計(jì)了四種基于光纖-薄膜復(fù)合器件的寬頻聲波傳感器,主要分為兩類:一類是基于透射式的特種光纖器件結(jié)合薄膜的寬頻聲波傳感器,一類是基于反射式的EFPI結(jié)構(gòu)結(jié)合薄膜的超寬頻聲波傳感器。具體的研究成果如下:（1）透射式特種光柵器件結(jié)合PET薄膜的寬頻聲波傳感器:通過CO₂激光器對(duì)包層直徑為80μm的細(xì)芯光纖（TCF）進(jìn)行單邊逐點(diǎn)刻寫,折射率調(diào)制周期為1mm,制備的細(xì)芯超長(zhǎng)周期光纖光柵（TC-ULPFG）實(shí)現(xiàn)了97.77dB/m^-1的高曲率靈敏度,聲波作用在PET薄膜上對(duì)TC-ULPFG進(jìn)行動(dòng)態(tài)的曲率調(diào)制。TC-ULPFG無縫的粘貼在PET薄膜上,薄膜的理論諧振頻率為5.36Hz,靜態(tài)形變量為208cm/Pa;實(shí)現(xiàn)了... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：131 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

聲波探測(cè)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

大 學(xué) 博 士 同的諧振頻率，在諧振頻率頻率，膜片的響應(yīng)度會(huì)降低具有較為平坦的頻響特性，[90]。此外，當(dāng)傳感器工作傳感器的工作穩(wěn)定性與壽頻率的影響，其諧振頻率取論怎樣設(shè)計(jì)換能膜片，諧振聲波傳感器的響應(yīng)頻段都有式 FP 腔結(jié)構(gòu)的光纖聲波傳感

于膜片式 FP 腔結(jié)構(gòu)的光纖聲波傳感器的研圖 1-2 散射透鏡與麥克風(fēng)膜片的光纖麥克風(fēng)Sagberg 等人提出了基于散射透鏡與膜片端面的正前方放置散射透鏡，同時(shí)在散鏡的后端面與反射膜片平行并保持一定動(dòng)時(shí)，散射透鏡與該膜片之間的距離就會(huì)處的光強(qiáng)度產(chǎn)生周期性的變化，實(shí)現(xiàn)了聲實(shí)現(xiàn) 16Hz~50kHz 的寬頻響應(yīng)范圍[91]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]光纖法珀腔聲傳感器理論與仿真分析研究[J]. 程進(jìn),鄒小平.  傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(11)
[2]國(guó)產(chǎn)超低損耗光纖在超長(zhǎng)距離通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 李鵬,吳俊,鄧?yán)?周紅燕,吳超,張磊,李樹辰,徐健.  郵電設(shè)計(jì)技術(shù). 2018(06)
[3]2017年歐洲光通信會(huì)議述評(píng)[J]. 吳冰冰,余冰雁,伍劍,林金桐.  電信科學(xué). 2017(10)
[4]銀薄膜結(jié)構(gòu)的高靈敏度Fabry-Perot光纖聲壓傳感器[J]. 劉彬,劉歡,林杰,金鵬.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
[5]干涉型光纖傳感器PGC解調(diào)算法的研究[J]. 張愛玲,王愷晗,郝彬,王燕.  光電技術(shù)應(yīng)用. 2013(06)
[6]基于MEMS膜片的光纖聲傳感器分析（英文）[J]. 李曉龍,王江安,宗思光.  中國(guó)激光. 2013(10)
[7]空氣聲探測(cè)在軍事中的應(yīng)用[J]. 馮杰,楊博,李兆利.  電聲技術(shù). 2012(06)
[8]Polymer diaphragm based sensitive fiber optic Fabry-Perot acoustic sensor[J]. 王巧云,于清旭.  Chinese Optics Letters. 2010(03)
[9]超長(zhǎng)周期光纖光柵光譜特性的數(shù)值模擬[J]. 顏愛東,張偉剛,姜萌,劉卓琳,張春艷,林錦海,尚佳彬,王春寶.  中國(guó)激光. 2009(03)
[10]A new demodulation technique for optical fiber interferometric sensors with[3×3]directional couplers[J]. 劉亭亭,崔杰,陳德勝,肖靈,孫德興.  Chinese Optics Letters. 2008(01)

博士論文
[1]基于光纖干涉儀的低頻聲波傳感技術(shù)研究[D]. 劉理.華中科技大學(xué) 2017
[2]基于Fabry-Perot干涉儀的微型光纖聲壓傳感器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉彬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[3]反射式強(qiáng)度型光纖傳感器強(qiáng)度調(diào)制特性的數(shù)學(xué)模型與關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 楊華勇.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2002

碩士論文
[1]基于MEMS技術(shù)的光纖聲傳感器研究[D]. 許曉昕.中國(guó)科學(xué)院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所） 2007



本文編號(hào)：3024471