学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于相位补偿的光纤干涉测振系统

作　者: 陈志敏
导　师: 谢芳
学　校: 北京交通大学
专　业: 光学工程
关键词: 光纤干涉仪反馈补偿振动测量光纤光栅
分类号: TH744.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 79次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

光纤干涉系统以优良的敏感性和简单的结构,广泛地应用于在线精密测量领域,对位移、振动、速度、加速度、应变以及温度等参量进行测量。对于很多光纤干涉测量系统,光纤仅是用来传输光,干涉信号的相位的变化应该只由被测量的变化量引起。但是由于干涉臂中的光纤的长度对环境干扰非常敏感,这些干扰将使干涉信号的相位随机地变化,这种相位随机变化将降低测量精度,甚至使测量系统无法正常工作。为了提高测量精度和测量仪器工作的稳定性,需要对环境干扰引起的相位的随机变化量进行补偿。本文研究了利用光纤光栅只反射布拉格波长的特性和波分复用技术构成两个光程几乎重合的光纤迈克尔逊干涉仪振动测量系统。其中一个干涉仪利用一个反馈补偿控制系统调节参考臂的光程,使此干涉仪的两臂始终处于正交状态,以此消除环境干扰的影响,达到稳定干涉仪的目的；与此干涉仪共路的另一个干涉仪用以完成振动测量工作,此测量系统具有很强的抗干扰能力。该系统通过相位补偿技术,解决了干涉测量系统对环境干扰敏感、不适合在线测量的问题。该测量系统动态频率范围为0.1-200 Hz,可测量的最大幅值为60μm,测量灵敏度为6μm／V。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
第一章引言  10-15
  1.1 课题提出的背景  10
  1.2 光纤干涉仪及相位补偿研究现状  10-11
  1.3 光纤迈克尔逊干涉仪的应用分析  11-13
    1.3.1 测量微位移  12
    1.3.2 测量折射率  12
    1.3.3 测量微应变、应力  12
    1.3.4 测量磁场的强弱  12-13
    1.3.5 测量压力  13
  1.4 课题研究的目的和意义  13
  1.5 本论文的主要工作  13-14
  1.6 本章小结  14-15
第二章理论分析  15-20
  2.1 参考光与信号光的干涉原理分析  15-17
  2.2 温度对系统的影响分析  17-19
  2.3 本章小结  19-20
第三章实验系统结构及原理  20-29
  3.1 关键器件和技术  20-26
    3.1.1 激光光源  20-22
    3.1.2 光电探测器  22-23
    3.1.3 光纤布拉格光栅(FBG)  23-24
    3.1.4 光纤耦合器  24
    3.1.5 压电陶瓷(PZT)  24-26
    3.1.6 波分复用技术  26
  3.2 系统结构和介绍  26-28
  3.3 本章小结  28-29
第四章反馈补偿与测量分析  29-38
  4.1 反馈补偿环节及分析  29-31
  4.2 反馈测量环节及分析  31-34
  4.3 放电电路  34-37
    4.3.1 放电电路原理  35-36
    4.3.2 放电对系统的影响分析  36-37
  4.4 本章小结  37-38
第五章实验结果与讨论  38-46
  5.1 反馈补偿实验及结果  38-42
    5.1.1 系统参数的测定  38-40
    5.1.2 稳定实验及结果  40-42
  5.2 测量实验及结果  42-45
  5.3 本章小结  45-46
第六章结论  46-47
  6.1 本论文的研究总结  46
  6.2 今后需要继续深入的工作  46-47
参考文献  47-49
作者简历  49-51
学位论文数据集  51

基于相位补偿的光纤干涉测振系统

内容摘要

全文目录

相似论文