分布式光纖傳感器由于具有結(jié)構(gòu)輕巧、價(jià)廉質(zhì)優(yōu)、抗電磁、耐腐蝕、便于遠(yuǎn)程測(cè)量、傳輸容量大等優(yōu)點(diǎn),得到了廣泛的關(guān)注和研究,并在各個(gè)領(lǐng)域的傳感監(jiān)測(cè)上取得了一定成就。其中基于干涉儀的分布式光纖傳感器檢測(cè)時(shí)以光波波長(zhǎng)為度量單位,對(duì)外界參量極其敏感,靈敏度高,尤其是白光干涉型傳感器,還可以為傳感器的絕對(duì)位置測(cè)量提供有利的解決方案,這是其他基于干涉儀的分布式光纖傳感器所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。但隨著傳感技術(shù)日新月異,人們對(duì)可探測(cè)信號(hào)的需求已從靜態(tài)、半動(dòng)態(tài)逐漸擴(kuò)展到動(dòng)態(tài)、快速變化等方面,如化學(xué)反應(yīng)、分子轉(zhuǎn)換等其他瞬態(tài)現(xiàn)象,所以快速實(shí)時(shí)信號(hào)檢測(cè)是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。另外,白光干涉技術(shù)傳感方案雖優(yōu)化了很多,如發(fā)展了高性能、高速率的機(jī)械掃描技術(shù)以及電子掃描技術(shù)等,但是很難從根本上解決掃描速率和分辨率相互制約的難題,所以探索一種動(dòng)態(tài)信號(hào)檢測(cè)的干涉?zhèn)鞲衅魇鞘钟幸饬x的。首先根據(jù)干涉型傳感理論,本文搭建了基于邁克爾遜干涉儀的干涉儀實(shí)驗(yàn)光路,實(shí)現(xiàn)了基于寬帶ASE光源的白光干涉儀和基于單波長(zhǎng)激光器的常見(jiàn)的干涉儀。但是,它的性能嚴(yán)重受限于機(jī)械掃描部件,不僅掃描速度慢,而且穩(wěn)定性差。旨在改善干涉型傳感對(duì)動(dòng)態(tài)信號(hào)檢測(cè)存在的速率和穩(wěn)定性的問(wèn)題... 

【文章來(lái)源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 分布式光纖傳感器概述
        1.1.1 分布式光纖傳感器優(yōu)點(diǎn)
        1.1.2 分布式光纖傳感器分類
    1.2 國(guó)內(nèi)外分布式光纖傳感技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外分布式光纖傳感技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)分布式光纖傳感技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究背景和意義
    1.4 論文主要章節(jié)
2 干涉型分布式光纖傳感技術(shù)的理論和實(shí)驗(yàn)研究
    2.1 干涉型傳感器常見(jiàn)分類
        2.1.1 邁克爾遜干涉儀
        2.1.2 馬赫-增德?tīng)柛缮鎯x
        2.1.3 薩格納克干涉儀
    2.2 基于白光干涉?zhèn)鞲衅鞯恼{(diào)制原理
        2.2.1 光的干涉原理
        2.2.2 應(yīng)變傳感原理
        2.2.3 白光邁克爾遜應(yīng)變傳感原理
        2.2.4 偏振態(tài)的影響
    2.3 基于白光干涉?zhèn)鞲衅鞯臏?zhǔn)分布式測(cè)量原理
    2.4 基于邁克爾遜干涉儀傳感器的實(shí)驗(yàn)研究
        2.4.1 邁克爾遜干涉?zhèn)鞲袑?shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建
        2.4.2 邁克爾遜干涉?zhèn)鞲袑?shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        2.4.3 白光干涉的優(yōu)點(diǎn)和不足
    2.5 本章小結(jié)
3 基于色散掃描的干涉型傳感器設(shè)計(jì)與分析
    3.1 色散掃描系統(tǒng)基礎(chǔ)理論
        3.1.1 色散基礎(chǔ)理論
        3.1.2 ADFT應(yīng)用
        3.1.3 ADFT頻域和時(shí)域映射關(guān)系
    3.2 基于色散掃描系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.2.1 色散掃描系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        3.2.2 色散掃描系統(tǒng)工作原理
    3.3 基于色散掃描系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用
        3.3.1 色散掃描系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
        3.3.2 色散掃描系統(tǒng)應(yīng)用
    3.4 本章小結(jié)
4 基于色散掃描的干涉型傳感系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
    4.1 OptiSystem簡(jiǎn)介
        4.1.1 功能介紹與應(yīng)用
        4.1.2 模塊介紹與應(yīng)用
    4.2 基于OptiSystem的色散掃描系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)
        4.2.1 光源模塊
        4.2.2 接收模塊
        4.2.3 涉模塊
    4.3 色散掃描系統(tǒng)設(shè)計(jì)和測(cè)試
        4.3.1 色散掃描系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1基于相干光源的設(shè)計(jì)和測(cè)試
        4.3.2 色散掃描系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1基于非相干光源的設(shè)計(jì)和測(cè)試
        4.3.3 色散掃描系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2基于相干光源的設(shè)計(jì)和測(cè)試
        4.3.4 色散掃描系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2基于非相干光源的設(shè)計(jì)和測(cè)試
    4.4 基于色散掃描系統(tǒng)和波分復(fù)用分布式傳感器的設(shè)計(jì)和測(cè)試
    4.5 色散掃描系統(tǒng)測(cè)試誤差分析
        4.5.1 噪聲影響
        4.5.2 偏振影響
    4.6 本章小結(jié)
5 總結(jié)和展望
    5.1 論文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：2919107