文档介绍：天津大学
硕士学位论文
三分量全光纤加速度地震检波器的研制
姓名:傅深泳
申请学位级别:硕士
专业:光学工程
指导教师:丁桂兰
20030101
中文摘要“三分量全光纤加速度地震检波器的研制”是国家自然科学基会资助项目光纤加速度地震检波器”的基础上,研制成功的一种可以实现三维空间加速度三测量,航空航天惯性导航以及石油天然气和会属矿藏的开采等领域,理论计算表的机理出发,利用牛顿定律、光纤应力应变效应阻及顺变柱体特性推导出了相干双光路简谐振子系统,完成了三分量检波器样机的制备,在丹麦信号与振动台信号一致,频响特性曲线与理论计算相符,加速度灵敏度为“三分量全光纤加速度地震检波技术的理论与实验研究”的子课题。三分量全光纤加速度地震检波器是在本研究室研制的“单分量顺变柱体型全个分量。,#琣的并行,实时,高精度检测的新型加速度地震检波器。该检波器的三个检测分量用鏊潮渲骞餐С乓桓鲋柿靠椋⒉捎萌雎蹩硕逊光纤干涉传感系统,构成三维简谐振子系统。可广泛用于地震监测,工程振动痝,可探测到的最小加速度为/、/。本文对三分量全光纤加速度地震检波器进行了深入的理论研究:从光纤传感光相位差与外界加速度场之间的关系,建立了三维简谐振子系统的振动力学模型,并进行了三分量光纤传感系统的受力分析计算。文中首先对检波器单个分量检测单元的工作原理、结构设计及关键部件顺变位补偿技术及信号处理电路。在上述理论研究的基础上,我们成功的设计出了新型的三维空心顺变柱体型震动台上对其进行了模拟实验测试,结果表明,检波器样机的输出关键字:三分量迈克尔逊干涉仪加速度地震检波器明,灵敏度可达到柱体的特性进行了简单介绍。进而详细阐述了三分量检波器的系统结构设计,相顺变柱体全光纤//。
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彳鸯焉询乙学位论文作者签名:镬酌模芮┳秩掌冢独创性声明学位论文版权使用授权书导师签名:丁末乏鼍或撰写过的研究成果,也不包含为获得鑫洼盘鲎或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解蠢注盘生有关保留、使用学位论文的规定。特授权墨洼盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的作了明确的说明并表示了谢意。索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得学位论文作者签名:签字日期::口。;年耭研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表!年签字日期:年同、
第一章绪论地震检波器在石油勘探中的作用光纤传感器概述的相位进行调制,而干涉仪的输出是与相位差成一定关系的光强信号摇O辔淮的油气田资源,不是一件容易的事。人们经过不断的试验和总结,吸取和引用了近年来,传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。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;⒛透呶隆⒛透吹幕阅艿龋芄辉人达不到的地方绺呶虑,或者对人有害的地区绾朔淝,起到人的耳目的作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。光纤传感器是最近几年随着光导纤维和光通讯技术的发展而出现的新技术,可以用来测量多种物理量,比如声场、电场、压力、温度、角速度、加速度等,还可以完成现有测量技术难以完成的测量任务。在狭小的空问里,在强电磁干扰多种,从光纤的作用角度大致上分成传光型传感器和传感型光纤传感器。从光信号的调制方式角度可分为光强调制型、波长蚱德实髦菩、相位调制型来越高,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,对光纤中光波感器不论用于磁场传感,还是声、旋转等传感,在理论上的灵敏度都要比现有传感技术高几个数量级。石油是当今世界最重要的能源,还是工业社会重要的化工原料,全世界的年消耗量超过亿吨,被称为工业的血液。要寻找深埋在地下几千米许多其它学科的新技术、新理论,建立了一整套油气勘探的方法和技术体系。勘探石油的方法主要有三类:地质法、物探方法、钻探法。其中物探方法是根据地质学和物理学的原理,利用电子学和信息论等领域的在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优和高电压的环境里,光纤传感器都显示出了独特的能力。目前光纤传感器已经有及偏振调制型⋯。由于科学技术的高速发展,对传感器的精度、稳定性及体积小型化的要求越绪论
层界面后还会产生反射和透射,即一部分地震波的能量反射回地面,另一部分继得到地层分界面的埋藏深度了。可得到形象地反映地下岩层分