光纖聲振動(dòng)傳感器具有體積小、靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用領(lǐng)域廣闊,是當(dāng)前重要的傳感研究方向之一。本文針對(duì)光纖聲振動(dòng)高質(zhì)量解調(diào)的需要,結(jié)合低相干干涉理論和相移法,提出了一種基于偏振低相干相移的光纖聲振動(dòng)解調(diào)方法,搭建了基于該方法的光纖聲振動(dòng)解調(diào)系統(tǒng),進(jìn)行了測(cè)試實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了系統(tǒng)的有效性。在研究中完成的具體工作有:1、介紹了光纖聲振動(dòng)傳感器的優(yōu)良特性,綜述了光纖聲振動(dòng)傳感器和解調(diào)方法的研究現(xiàn)狀,對(duì)低相干干涉理論做了詳細(xì)的介紹,并重點(diǎn)分析了相移法。2、提出了基于偏振低相干相移的光纖聲振動(dòng)解調(diào)方法,通過(guò)采用四個(gè)具有不同厚度的雙折射晶體來(lái)獲得四路正交相移信號(hào),配合四步相移解調(diào)算法進(jìn)行光纖聲振動(dòng)信號(hào)的高質(zhì)量還原,并通過(guò)仿真分析明確了解調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)影響程度。3、搭建基于偏振低相干相移的光纖聲振動(dòng)解調(diào)系統(tǒng),進(jìn)行了穩(wěn)定性測(cè)試實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在21kHz和40kHz正弦聲信號(hào)下,光纖聲振動(dòng)解調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定性比B＆K校準(zhǔn)麥克風(fēng)分別提高了1.97倍和2.63倍。利用納米位移臺(tái)進(jìn)行了10Hz、位移量為2μm的正弦位移信號(hào)的測(cè)量實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,解調(diào)系統(tǒng)能夠有效的避免相位模糊,不受限于[-?,... 

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 光纖聲振動(dòng)傳感器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 光纖聲振動(dòng)解調(diào)方法的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 基于強(qiáng)度的光纖聲振動(dòng)解調(diào)
        1.3.2 基于相位的光纖聲振動(dòng)解調(diào)
    1.4 課題的來(lái)源及研究意義
    1.5 論文的主要內(nèi)容
第2章 光纖聲振動(dòng)傳感基本理論
    2.1 法珀微腔多光束干涉基本原理
    2.2 光纖法珀聲振動(dòng)傳感器的基本結(jié)構(gòu)
    2.3 低相干干涉理論
        2.3.1 低相干干涉解調(diào)基本原理
        2.3.2 典型的低相干干涉解調(diào)系統(tǒng)
        2.3.3 典型的低相干干涉解調(diào)方法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于偏振低相干相移的光纖聲振動(dòng)解調(diào)理論研究
    3.1 基于偏振低相干相移的光纖聲振動(dòng)解調(diào)基本原理
        3.1.1 基于偏振低相干相移的光纖聲振動(dòng)解調(diào)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)
        3.1.2 基于雙折射晶體的四步相移法
    3.2 基于偏振低相干相移的光纖聲振動(dòng)解調(diào)系統(tǒng)仿真結(jié)果
    3.3 本章小結(jié)
第4章 基于偏振低相干相移的光纖聲振動(dòng)解調(diào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 解調(diào)穩(wěn)定性測(cè)試實(shí)驗(yàn)
        4.1.1 解調(diào)穩(wěn)定性測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置
        4.1.2 解調(diào)穩(wěn)定性測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    4.2 較大位移范圍解調(diào)測(cè)量實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 較大位移范圍解調(diào)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置
        4.2.2 較大位移范圍解調(diào)測(cè)量實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明
致謝



本文編號(hào)：3674126