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《反射式光纤声音传感器的关键技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、摘要摘要光纤声音传感器作为一种新型的声音传感器，具有抗电磁和射频干扰、灵敏度高、安全可靠和保密性强等优点，特别适用于强电磁场、高射频、易燃易爆和军事安全等场合。因此，研究具有稳定、可靠性能且性价比高的光纤声音传感器具有非常重要的理论价值和实际应用意义。分析了国内外各种反射式光强调制型光纤声音传感器的优缺点，指出小型化、智能化、网络化、多信息融合以及关键技术的研究是光纤声音传感器的发展趋势，提出了Y型单模光纤反射式光强调制、1310nm波长激光源的设计方案，原理简单，容易构建，光功率损耗小，灵敏度高且抗干扰能力强。在总结圆形平薄膜振动特性基本理论的基础上，采用有限元分析方法对不同
2、厚度和直径的圆形平薄膜以及不同波型和波纹参数的波纹薄膜进行了有限元分析，分析结果表明厚度越小，直径越大，圆形平薄膜的灵敏度越高，固有频率越低；波纹薄膜比平薄膜灵敏度高，固有频率低；波纹数、波纹长度增加，波纹高度减小均可提高波纹薄膜的固有频率，但灵敏度降低。分析和归纳了纤端光场强度分布的研究概况，提出了基于高斯分布假设和能量守恒定理对单模光纤的纤端光场强度分布模型进行简化，得到纤端光强分布的数学模型，并基于平面镜成像原理推导出光纤声音传感器的归一化光强调制特性。在理论研究的基础上，研制了激光二极管的稳恒光功率控制电路，建立了光纤声音传感实验系统。实验结果表明光纤声音传感器振动特性
3、与有限元分析结果基本一致，光强调制特性也与理论分析值基本吻合，稳恒光功率控制电路对光功率起到较好的稳定作用。关键词：光纤声音传感器；振动薄膜；光强调制特性；稳恒功率控制；有限元分析iAbstractAbstractFiberopticacousticsensor(FOAS)isanoveltypeofacousticsensor.Ithasmanyexcellencessuchashighsensitivity,anti-EMI,anti-RFI,highsecurityandcredibility.Itcanbeusedinharshenvironmentssuchasint
4、enseelectromagneticinterference,radiofrequency,military,security,explosiveandinflammablefield.Therefore,itisveryimportanttodevelopastable,credibleandhighfiberopticacousticsensor.DifferenttypesofreflectiveintensitymodulationFOASisanalysed.ItispointedoutthatFOASwillbeminiatured,intelligent,lin
5、kedandmulti-informationfusion.ThekeytechniqueofFOASwillbemoreinvestigated.AY-typereflectiveintensitymodulationscheme,whichusessiglemodefiberasthetransiveandreceivefiber,simplifiestheconfiguration.Alaserdiodeofawavelengthof1310nmisusedasitslightsource.Ithasexcellencesoflowpowerloss,highsensit
6、ivityandgoodanti-interferenceability.Basictheoriesofdiaphragmstretchedattheedgeanddiaphragmclampedattheedgeissummarized.Finiteelementanalysis,whichsimplifiesthediaphragmconfiguration,isusedtoanalyseflatcirculardiaphragmsandcorrugationdiaphragms.Theresultindicatesthatwhentheflatdiaphragmsismo
7、rethickeranditsdiameterismorebigger,itismoresensitive,itsnaruralfrequencyismorehigher.Thecorrugateddiaphragmsismoresensitivethanflatdiaphragms,butitsnaruralfrequencyislower.Thesensitivityofthecorrugateddiaphragmsincreaseswiththecorrugationnumberand
