文档介绍：分类号: 密级: U D C : 编号: 工学硕士学位论文光纤加速度传感的灵敏度增强方法研究硕士研究生:高菲指导教师:杨军教授学位级别:工学硕士学科、专业:光学工程所在单位:理学院论文提交日期:2013年12月论文答辩日期:2014年3月学位授予单位:哈尔滨工程大学万方数据 Classified Index: : A Dissertation for the Degree of M. Eng Research on the Sensitivity EnhancingMethod for Fiber-optic Accelerometer Candidate:Gao Fei Supervisor: Jun Academic Degree Applied for:Master of Engineering Specialty:Optical Engineering Date of Submission:Dec, 2013 Date of Oral Examination:Mar, 2014 University:Harbin Engineering University 万方数据哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字): 日期: 年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定,即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索,可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文,可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文(□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字): 导师(签字): 日期: 年月日年月日万方数据光纤加速度传感的灵敏度增强方法研究摘要当前,光纤加速度传感器发展迅速,其应用领域不仅仅局限于军事领域,在地质结构勘探、地震监测、石油探测、机器安全检测等民用领域也得到了广泛的应用,于此同时对其性能也提出了较高的要求。目前,光纤加速度传感器的灵敏度与某些应用领域的要求还存在一定的差距,未能实现极微弱加速度信号的探测,极大的制约了其应用领域的扩展。怎样实现光纤加速度传感器的高灵敏度成为亟需解决的问题,国内外众多研究者将研究目光汇聚于此,开展了光纤加速度传感器的灵敏度增强研究,从而推动了光纤加速度传感器的进一步发展。本文以盘式光纤加速度传感器为模型,对光纤加速度传感器的灵敏度增强方法展开了系统研究,主要研究体现在: (1)对盘式光纤加速度传感器的感知方法与技术进行了研究。在综合考虑盘片弯曲所产生的径向应变和环向应变的基础上,建立了盘式光纤加速度计的灵敏度、谐振频率理论模型,并对相关结构参数进行了数值仿真;利用有限元软件对盘式光纤加速度传感器的应力应变状态进行了软件仿真,并将理论结果与软件仿真结果进行了对比分析。(2)对盘式光纤加速度传感器的灵敏度增强方法进行了研究。探讨了光纤盘粘贴区域、弹性盘片尺寸、传感光纤类型三种因素对灵敏度的影响,综合三者的优化方案,提出了采用多层光纤敏感盘对盘式光纤加速度传感器进行灵敏度增强的方案,并进行了有限元软件仿真建模。(3)对盘式光纤加速度传感器实用化技术进行了研究。完成了高灵敏度盘式光纤加速度传感器的结构设计与制作、一维及一体化三维光纤加速度传感器的封装工艺研究。(4)对盘式光纤加速度传感器的性能测试方案进行了研究。搭建了盘式光纤加速度传感器的性能测试系统,并对一维光纤加速度传感器进行了性能测试,并在此基础上开展了一体化三维光纤加速度传感器的外场和地震信号探测实验研究。研究结果表明:用多层缠绕光纤环的方法可有效实现盘式光纤加速度传感器灵敏度的倍增; rad/g,谐振频率达到185 Hz, ng Hz , dB ;一体化三维光纤加速度传感器外场实验效果理想,可探测到地震信号。关键字:光纤传感;加速度;灵敏度增强