光纖干涉儀穩(wěn)定性及其工作點(diǎn)的研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-19 17:13
本文關(guān)鍵詞:光纖干涉儀穩(wěn)定性及其工作點(diǎn)的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 光纖傳感作為一門新興的檢測(cè)技術(shù),日益受到人們的重視。特別是基于光纖干涉儀的光纖傳感技術(shù),比一般的光學(xué)測(cè)量方法具有更高的靈敏度和精確度,被應(yīng)用到眾多領(lǐng)域,得到較快地發(fā)展。環(huán)境變化引起的隨機(jī)相位漂移,往往會(huì)使光纖干涉儀的工作點(diǎn)偏離線性區(qū)中心位置,嚴(yán)重影響干涉儀的工作狀態(tài)。解決光纖干涉儀工作點(diǎn)穩(wěn)定性的問題,已成為光纖傳感研究中的一個(gè)關(guān)鍵問題。 傳統(tǒng)的光纖干涉儀大多采用兩條光纖臂的方法產(chǎn)生干涉信號(hào),外界信號(hào)對(duì)一路傳輸光進(jìn)行作用進(jìn)而產(chǎn)生相位調(diào)制,然后與另一路傳輸光進(jìn)行干涉,解調(diào)得出外界信號(hào)。這種方法具有較高的靈敏度,但周圍環(huán)境的隨機(jī)變化會(huì)對(duì)兩條光纖臂造成不同的影響,因此除待測(cè)信號(hào)外,許多其他的外界隨機(jī)擾動(dòng)都會(huì)引起干涉儀的干涉信號(hào)不穩(wěn),工作點(diǎn)隨機(jī)漂移。 本文首先針對(duì)邁克爾遜光纖干涉儀進(jìn)行研究工作,在前人工作的基礎(chǔ)上,研制了控制伺服系統(tǒng)進(jìn)行相位補(bǔ)償,以穩(wěn)定邁克爾遜光纖干涉儀的工作狀態(tài),實(shí)現(xiàn)了階段性的穩(wěn)定工作。為了得到更進(jìn)一步穩(wěn)定的光纖干涉儀結(jié)構(gòu),本文對(duì)一系列新型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,最后以斐索干涉儀為主體,研制出了一種工作點(diǎn)穩(wěn)定的光纖干涉儀,實(shí)現(xiàn)了對(duì)連續(xù)正弦信號(hào)產(chǎn)生振動(dòng)的連續(xù)檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,采用這種結(jié)構(gòu)的光纖干涉儀可以精確地檢測(cè)振動(dòng)信號(hào),穩(wěn)定性較邁克爾遜光纖干涉儀有很大提高。 另外,本文還創(chuàng)新性的提出了一種以波形畸變?yōu)榛A(chǔ),迅速判定和調(diào)整光纖干涉儀工作點(diǎn)位置的方法,申報(bào)了國(guó)家發(fā)明專利保護(hù)。使用本方法對(duì)斐索光纖干涉儀實(shí)驗(yàn)裝置的工作點(diǎn)進(jìn)行了判定和調(diào)整實(shí)驗(yàn),調(diào)整精度達(dá)到亞微米量級(jí)。
【關(guān)鍵詞】:穩(wěn)定性 工作點(diǎn) 斐索光纖干涉儀 邁克爾遜光纖干涉儀
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類號(hào)】:TH744.3
【目錄】:
- 致謝5-6
- 中文摘要6-7
- ABSTRACT7-11
- 1 引言11-21
- 1.1 課題背景及研究意義11-12
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-19
- 1.2.1 光纖干涉儀12-18
- 1.2.2 存在的主要問題18
- 1.2.3 研究現(xiàn)狀18-19
- 1.3 本文的主要工作19-21
- 2 邁克爾遜光纖干涉儀傳感系統(tǒng)的搭建及檢測(cè)21-29
- 2.1 Michelson光纖干涉儀傳感系統(tǒng)21-27
- 2.1.1 傳感系統(tǒng)結(jié)構(gòu)22-23
- 2.1.2 主動(dòng)伺服電路23-27
- 2.2 遇到的問題及解決方案27-28
- 2.3 小結(jié)28-29
- 3 基于斐索光纖干涉儀微振動(dòng)測(cè)量裝置的研制29-52
- 3.1 斐索光纖干涉儀實(shí)驗(yàn)裝置29-31
- 3.2 傳感應(yīng)用系統(tǒng)31-34
- 3.2.1 傳感系統(tǒng)結(jié)構(gòu)31-33
- 3.2.2 Fizeau光纖干涉儀的穩(wěn)定性33-34
- 3.3 干涉儀工作點(diǎn)的判定34-43
- 3.3.1 工作點(diǎn)判定的理論分析34-39
- 3.3.2 判定工作點(diǎn)方法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證39-43
- 3.4 對(duì)物體微振動(dòng)的測(cè)量實(shí)驗(yàn)43-51
- 3.4.1 斐索光纖干涉儀工作點(diǎn)的調(diào)節(jié)43-46
- 3.4.2 微振動(dòng)檢測(cè)46-49
- 3.4.3 微振動(dòng)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析49-51
- 3.5 存在的問題51
- 3.6 小結(jié)51-52
- 4 結(jié)論52-53
- 參考文獻(xiàn)53-54
- 附錄A54-55
- 作者簡(jiǎn)歷55-57
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集57
【引證文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 余向志;李政勇;王志豪;吳重慶;;溫度和振動(dòng)對(duì)光纖馬赫-曾德干涉儀的影響與動(dòng)態(tài)補(bǔ)償研究[J];光子學(xué)報(bào);2012年09期
中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條
1 姜上尉;基于光纖干涉儀的地震檢波器研究[D];北京交通大學(xué);2011年
2 余向志;基于LN-MZI的偏振編碼技術(shù)[D];北京交通大學(xué);2012年
3 張廣;聲發(fā)射光纖傳感系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年
本文關(guān)鍵詞:光纖干涉儀穩(wěn)定性及其工作點(diǎn)的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):379284
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