本文關(guān)鍵詞：基于布里淵光時(shí)域分析測(cè)量保偏光纖雙折射及其溫度系數(shù)研究

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【摘要】：光纖陀螺是一種運(yùn)用于慣性導(dǎo)航的光纖傳感器,它的重要部件光纖陀螺環(huán)的制作工藝是影響光纖陀螺精度的關(guān)鍵性因素。其中光纖陀螺環(huán)的雙折射及其溫度系數(shù)對(duì)光纖陀螺的測(cè)量精度影響較大,因此測(cè)量高精度光纖陀螺用保偏光纖的雙折射及其溫度系數(shù)對(duì)于光纖陀螺環(huán)質(zhì)量的監(jiān)測(cè)有著非常重要的意義。因此本文對(duì)高精度光纖陀螺環(huán)用保偏光纖的雙折射及其溫度系數(shù)的變化情況進(jìn)行了一系列的研究,具體內(nèi)容如下:(1)介紹了光纖陀螺的基本原理和特點(diǎn),分析了光纖陀螺用保偏光纖的雙折射及其溫度系數(shù)對(duì)其精度的影響,介紹了光纖陀螺用保偏光纖基本特性。(2)基于受激布里淵散射三波耦合方程理論介紹了差分脈沖對(duì)布里淵光時(shí)域分析(DPP-BOTDA)測(cè)試保偏光纖雙折射及其溫度系數(shù)的原理。設(shè)計(jì)并搭建了DPP-BOTDA系統(tǒng),提出了利用求導(dǎo)和互相關(guān)法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法。(3)測(cè)量了三種不同類型的保偏光纖在不同溫度下的雙折射及其溫度系數(shù),提出了兩種得到保偏光纖溫度系數(shù)的處理方法:一種是依據(jù)保偏光纖的雙折射隨溫度的變化得到保偏光纖的溫度系數(shù);另一種是基于快軸和慢軸折射率隨溫度的變化量求保偏光纖的雙折射。(4)討論了恒溫箱外待測(cè)光纖,溫度致光纖長度變化以及采樣率對(duì)測(cè)量保偏光纖雙折射和溫度系數(shù)導(dǎo)致的誤差。
【關(guān)鍵詞】：光纖陀螺 保偏光纖 DPP-BOTDA 雙折射 溫度系數(shù)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN253;TP212
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第1章 緒論7-21
• 1.1 引言7
• 1.2 光纖陀螺7-12
• 1.2.1 光纖陀螺的原理7-12
• 1.2.2 光纖陀螺的特點(diǎn)12
• 1.2.3 光纖陀螺的誤差來源12
• 1.3 測(cè)量保偏光纖雙折射和溫度系數(shù)的意義12-13
• 1.4 國內(nèi)外測(cè)量保偏光纖雙折射和溫度系數(shù)研究現(xiàn)狀及分析13-19
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容19-21
• 第2章 保偏光纖簡介21-26
• 2.1 引言21
• 2.2 保偏光纖的概念21-22
• 2.3 保偏光纖的分類22-23
• 2.3.1 幾何雙折射保偏光纖22
• 2.3.2 應(yīng)力雙折射保偏光纖22-23
• 2.4 保偏光纖的特性23-24
• 2.4.1 保偏光纖的傳輸特性23
• 2.4.2 保偏光纖的光彈效應(yīng)23
• 2.4.3 保偏光纖的雙折射23-24
• 2.4.4 保偏光纖的溫度系數(shù)24
• 2.5 本章小結(jié)24-26
• 第3章 DPP-BOTDA測(cè)量保偏光纖雙折射及其溫度系數(shù)理論研究26-34
• 3.1 引言26-27
• 3.2 DPP-BOTDA技術(shù)耦合方程的建立27-29
• 3.3 相對(duì)時(shí)間延遲和雙折射與溫度系數(shù)之間的關(guān)系29-31
• 3.3.1 偏振模式色散與布里淵時(shí)域信號(hào)相對(duì)時(shí)間延遲之間的關(guān)系29
• 3.3.2 雙折射與布里淵時(shí)域信號(hào)相對(duì)時(shí)間延遲之間的關(guān)系29-30
• 3.3.3 溫度系數(shù)與雙折射之間的關(guān)系30
• 3.3.4 折射率變化與布里淵時(shí)域信號(hào)相對(duì)時(shí)間延遲之間的關(guān)系30-31
• 3.3.5 溫度系數(shù)與單一軸折射率變化之間的關(guān)系31
• 3.4 DPP-BOTDA技術(shù)測(cè)量保偏光纖雙折射和溫度系數(shù)的原理31-33
• 3.5 本章小結(jié)33-34
• 第4章 DPP-BOTDA測(cè)量保偏光纖雙折射及其溫度系數(shù)實(shí)驗(yàn)研究34-51
• 4.1 DPP-BOTDA測(cè)量保偏光纖雙折射和溫度系數(shù)34-39
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)34-35
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)步驟35
• 4.1.3 數(shù)據(jù)處理方法35-38
• 4.1.4 實(shí)驗(yàn)用保偏光纖參數(shù)38-39
• 4.2 DPP-BOTDA測(cè)量保偏光纖雙折射和溫度系數(shù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果39-46
• 4.2.1 DPP-BOTDA測(cè)量保偏光纖雙折射實(shí)驗(yàn)結(jié)果39-42
• 4.2.2 DPP-BOTDA測(cè)量保偏光纖溫度系數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果42-46
• 4.3 誤差分析46-49
• 4.3.1 恒溫箱外的待測(cè)光纖導(dǎo)致的雙折射測(cè)量誤差46-47
• 4.3.2 溫度變化致使光纖長度變化導(dǎo)致的溫度系數(shù)測(cè)量誤差47-48
• 4.3.3 示波器采樣率低引起的測(cè)量誤差48-49
• 4.4 本章小結(jié)49-51
• 結(jié)論51-52
• 參考文獻(xiàn)52-57
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果57-59
• 致謝59

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本文編號(hào)：539165