Sagnac干涉儀的若干問題和光源控制研究
發(fā)布時(shí)間:2017-04-26 22:10
本文關(guān)鍵詞:Sagnac干涉儀的若干問題和光源控制研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:光纖陀螺是一種基于Sagnac效應(yīng)的傳感器。按照其光學(xué)工作原理劃分,光纖陀螺又可分為諧振式光纖陀螺、干涉式光纖陀螺和受激布里淵散射式光纖陀螺三種。截至目前,干涉式光纖陀螺的相關(guān)理論研究最為成熟,并且已經(jīng)在工程上得到了廣泛應(yīng)用。諧振式光纖陀螺和受激布里淵散射式光纖陀螺目前尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,離實(shí)際的工程應(yīng)用還有較大差距。 本文首先論述了供電電流和工作環(huán)境的穩(wěn)定性對于光源穩(wěn)定性的重要意義。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)可知,電流變化與光波長變化之間的關(guān)系是:40ppm/mA,而溫度對光波長的影響為400ppm/℃然后進(jìn)一步論述了恒流源的各種方案,比較了各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)并介紹了本文應(yīng)用的方案。在隨后的篇幅,先簡要介紹了控制光源穩(wěn)定性的方法,然后論述了熱敏電阻和TEC的相關(guān)特性。上述這兩種器件是光源溫度控制系統(tǒng)的重要組成部分:熱敏電阻的阻值變化既可以表現(xiàn)出實(shí)際工作溫度與設(shè)定工作溫度的差別,又可以通過檢測熱敏電阻的阻值穩(wěn)定性來反映出溫控電路的控制效果;TEC中電流可以有兩種流向,這兩種流向分別對應(yīng)TEC的加熱與制冷,因此當(dāng)電路溫度發(fā)生變化時(shí),通過控制TEC中電流方向和大小就可以使電路加熱或制冷,從而使工作溫度保持在設(shè)定溫度附近。在接下來的一章中,論述了Shupe效應(yīng)分離與帶有雙折射的全保偏Sagnac環(huán)。首先對Shupe效應(yīng)進(jìn)行了一下簡要的介紹,然后對Shupe效應(yīng)引起的誤差給出了數(shù)學(xué)表達(dá)式。接下來從理論上論述了將Shupe效應(yīng)與Sagnac效應(yīng)分離的方法。本章的后半部分論述了帶有雙折射的全保偏Sagnac環(huán)。文中應(yīng)用保偏光纖(polarization-maintaining fiber,PMF)耦合器來代替單模耦合器,使得制作一個(gè)與輸入偏振態(tài)無關(guān)的耦合器成為可能。這種結(jié)構(gòu)有兩種應(yīng)用:第一,可以檢測光纖環(huán)的質(zhì)量;第二,可以作為濾波器使用。在本部分的最后,討論了一種最簡單的濾波器結(jié)構(gòu)。
【關(guān)鍵詞】:光纖陀螺 電流 溫度控制 shupe 效應(yīng)分離 帶有雙折射的全保偏Sagnac環(huán)
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:V241.5
【目錄】:
- 致謝5-6
- 摘要6-7
- Abstract7-11
- 1 緒論11-18
- 1.1 背景介紹11-12
- 1.2 研究課題意義12-13
- 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
- 1.4 本論文的主要內(nèi)容15-18
- 2 光源供電電流與工作溫度的控制18-49
- 2.1 光源簡介18
- 2.2 光源供電電流的控制18-24
- 2.2.1 控制光源供電電流穩(wěn)定性的意義18-20
- 2.2.2 控制光源供電電流穩(wěn)定性的方法20-24
- 2.3 光源工作溫度的控制24-49
- 2.3.1 控制光源工作溫度穩(wěn)定性的意義24-26
- 2.3.2 控制光源工作溫度穩(wěn)定性的方法26
- 2.3.3 熱敏電阻的相關(guān)特性26-33
- 2.3.4 熱電制冷器(TEC)基本原理33-39
- 2.3.5 SLD模塊熱分析39-41
- 2.3.6 PID控制器41-43
- 2.3.7 實(shí)驗(yàn)用的溫度控制方案43-49
- 3 Shupe效應(yīng)分離與帶有雙折射的全保偏Sagnac環(huán)49-57
- 3.1 Shupe效應(yīng)與Sagnac效應(yīng)的分離49-52
- 3.1.1 Shupe效應(yīng)及其引起的誤差49-50
- 3.1.2 Shupe效應(yīng)與Sagnac效應(yīng)的分離50-52
- 3.2 帶有雙折射的全保偏Sagnac環(huán)52-57
- 3.2.1 概述52-53
- 3.2.2 理論推導(dǎo)53-55
- 3.2.3 最簡單的濾波器55-57
- 4 測試結(jié)果57-65
- 4.1 常溫下恒流源和溫控電路的測試結(jié)果57-58
- 4.2 全溫度范圍內(nèi)恒流源和溫控電路的測試結(jié)果58-60
- 4.3 Shupe效應(yīng)與Sagnac效應(yīng)的分離60-62
- 4.4 帶有雙折射的全保偏Sagnac環(huán)測試結(jié)果62-65
- 5 總結(jié)與展望65-67
- 參考文獻(xiàn)67-70
- 作者碩士期間發(fā)表論文及獲獎情況70
【參考文獻(xiàn)】
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 阮曄鋒;干涉式光纖陀螺信號處理電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];浙江大學(xué);2012年
2 孫國鑫;光纖干涉儀的信號檢測與解調(diào)[D];浙江大學(xué);2008年
本文關(guān)鍵詞:Sagnac干涉儀的若干問題和光源控制研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:329302
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