文档介绍：中文摘要关键词:混合型集成光学加速度传感器“混合型集成光学加速度传感器执淼缏返纳杓啤笔枪易匀豢学基金资助项目“混合型集成光学加速度地震检波器理论与实验研究”的子课题。混合型集成光学加速度传感器,可广泛应用于地震监测,工程振动测量,航空航天惯性导航以及石油天然气和金属矿藏的开采等领域。究室研制的模拟信号处理电路的原理基础上,采用公司的结合芯片的性能和信号处理系统的原理,确定系统各个单试各个单元电路、单元程序模块以及执硐低车恼逍阅堋完成转折频率为牡屯瞬ǎ瞬ㄆ鞒绦蚰?;执硐低骋部梢允凳薄⒖煽康完成对玪阅诘募铀俣刃藕诺慕獾鳌模拟滤波器数字信号处理数字滤波器混合型集成光学加速度传感器执淼缏返难芯磕康模且T诒狙酒:诵模杓瞥鍪执淼缏贰本课题的主要工作:低撤桨傅娜范ā元电路及其硬件和软件的实现方式。数字处理电路的硬件和软件设计。硬件设计实现了运放电路、抗混叠滤波电路等:软件设计实现了正弦信号发生模块、带通滤波器模块、低通滤波器模块和逻辑控制程序等。单元电路和单元程序模块可以达到预期的指标,例如,抗混叠滤波电路可以零差补偿技术
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用于悬浮系统,预刹车系统障引控制,驾驶系统和安全系统等:在电厂,可实第一章绪论加速度传感器的概述实现对加速度的测量,在许多领域都有广泛的应用。例如:在航空、航天领域可用于导弹的制导和飞机的导航及人造卫星的姿态控制等;在汽车工业,主要现对大型电器设备振动的遥测,如发动机、变压器。加速度计要求具有小、轻、精度高、稳固等特性,相位调制型光纤传感器是目前研究和开发的主要对象之一。相位调制型传感器是物理微扰与光纤干涉仪的某一干涉臂或两干涉臂相作用,对号川。相位传感器不论用于磁场传感,还是声、旋转等传感,其理论上的灵敏度学性能等,它能够在人达不到的地方绺呶虑,或者对人有害的地区绾感受不到的外界信息。光纤传感器具有灵敏度和分辨率高、抗电磁干扰、耐腐蚀、电绝缘性好、防爆、光路有可挠曲性等优点,并且便于与计算机联接、与光纤传输系统组成遥测网络混合型集成光学加速度传感器属于导波型传感器,主要应用于地震勘探,接收地震波并如实地将其传送给地震监测仪器。该加速度计传感器是本课题组提出来的一种全新、集成化的导波型传感器,它将电极调制器、分支波导、偏振器集成在铌酸锂晶片上,制作出混合型集成光加速度计的核心部分,即迈克尔逊干涉仪芯片,并将干涉型芯片、单模光纤与质量块构成的简谐振子、ぷ鞑ǔ和獾缣讲馄鹘辛嘶旌霞桑谕獠看淼缏贩矫娲庸的模拟处理电路改变为基于氖执淼缏罚岣吡苏逑低车木ǘ龋且数字输出信号便于输入计算机继续处理。混合型集成光学加速度传感器是一个性能稳定、精度高、集成化的新型检波器测量系统。与光纤传感器在技术上的发展以及其优于传统传感器的性能相比,混合型集成光学传感器的实用化程度显得不足ḿ晒庋У姆⒄刮9庀舜ǜ衅髯呦蚴光纤中光波的相位进行调制,而干涉仪的输出是与相位差成一定关系的光强信都要比现有传感技术高几个数量级忙光纤具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能;径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能:耐水、耐高温、耐腐蚀的化辐射区鸬饺说亩康淖饔茫一鼓艹饺说纳斫缦蓿邮杖说母泄偎入
混合型集成光学加速度传感器执淼缏返母攀成光学加速度传感器的研制——用钛扩散的铌酸锂基片制作波导迈克尔逊干涉用化提供了有力的工具。光纤器件诸如较蝰詈掀鳎辔坏髦破饕约捌狄破已被用于发展全光纤传感器。可是,光纤器件的集成和调制解调的实现是困难的,且不易于大批量生产,而集成光学才有可能制作出高性能的,小型化的和稳固的相干光学器件<晒庋Э梢允迪帜擅肓考兜母咚傩藕糯恚庀擞屑ǖ偷传输损耗,易于靠近探测物体以及高的空间分辨率等优势。因此,这两种技术的结合为光学传感开拓了新的领域,可广泛应用于光通信和光传感领域。热嗽晔状翁岢隽擞妙牙┥㈩晁犸ǖ祭粗谱鞴庀送勇菀芯片晒庋骷姆⒄刮9庀舜ǜ衅鞯氖涤没醭隽耸抵市缘囊徊剑⑽墒迪挚砥荡⒌偷缪沟男藕糯恚目前,集成光学芯片己用于波导型光开关、高速电光调制器、电磁场传感器、光纤陀螺仪、光纤多普勒速度仪以及高电压传感器等地方。另外,在外差干涉测量方面也得到应用,在外差干涉中,几乎所有的传统光学器件都可用铌酸锂的功上制作的迈克尔逊型以及马赫一泽德型干涉仪已产品化。由于光纤传感技术和集成光学的发展,以及当前对高分辨率加速度传感器的需求,在已研制成功的全光纤加速度传感器的基础上,我们提出了混合型集仪芯片,芯片端面与单模光纤对接耦合。该器件可广泛用于加速度测量中,适于测量物体的微小振动,可以机械振动与地震等为测量对象。混合型集成光学加速度传感器与全光纤加速度传感器相比,在稳定性、小型化、保持偏振态方面及减小损耗方面均有优越性。但由于目前制作工艺上的限制,尚不能将简谐振子做