全光纤速度干涉仪中耦合器对系统影响的研究

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1、硕士论文全光纤速度干涉仪中耦合器对系统影响的研究摘要全光纤速度干涉仪具有结构简单、调试方便、对光源相干长度要求不高等优点。这些优点使全光纤速度干涉仪代替传统的激光速度干涉仪，应用于瞬态速度测量领域已经成为一种必然趋势。-本文介绍了一种新设计的全光纤速度干涉仪，具有结构简单、测速范围广、精度高等特点。文中给出了全光纤速度干涉仪的结构示意图、分析了其工作原理并研究了系统的几个关键技术指标。光纤耦合器是全光纤速度干涉中不可缺少的关键器件，因此分析耦合器对系统的影响十分重要。本文介绍了2x2耦合器的耦合模理论，并用该理论导出了2x2耦合器的相位特性。由于制作工艺的限制，实际使用

2、的2x2耦合器都不可能做的很理想，比如耦合器的分光比不为1：1、构成耦合器的两个光波导不完全相同、耦合器自身存在损耗等。本文研究了这些不理想性对测速系统的调制度以及探测端相位差关系的影响。另外，本文还讨论了两个2x2耦合器之间的光纤延迟线损耗对系统的影响。最后，分析了用3x3耦合器代替2x2耦合器对提高系统灵敏度的帮助。全光纤速度干涉仪的试验部分包括霍普金森杆试验、37mm火炮试验、新炮试验。本文详细介绍了三个试验的试验过程，并分析了实验结果。关键词：速度干涉仪，耦合器，调制度，相位差，测速试验硕士论文AbstractAllfibervelocityinterferom

3、etertakesonsomemeritsuchasstraightforwardstructure，easyadjustmentandnotstrictdemandoflaserlightcoherence．Themeritmakesitnecessarythatallfibervelocityinterferometerwillreplacetraditionallas．ervelocityinterferometerinthekingdomofinstantaneousvelocitymeasure．Thepaperintroducesanewkindofallf

4、ibervelocityinterferometer,whichpossessesthecharacteristicssuchasstraightforwardstructure，awidevelocitymeasurerange，goodprecisionandSOon．Thestructuresketchmapoftheallfibervelocityinterferometerisgiveninthispaper,andthenWeanalyzeitsworkprincipleandlistseveralsystem’Spivotaltechniqueindexe

5、s．Fibercouplerisanindispensablepartofallfibervelocityinterfemmeter,whichmakesitimportanttoanalyzetheinfluenceofcouplertosystem．Thepaperdescribesthecouplingmodeltheoryof2x2coupler,whichisthenusedtoreasonoutthephaseidentityof2x2coupler．Becauseoftherestrictedproducetechnics，applied2x2couple

6、rcan’tbeideal．Forexample，thecouplingratioisnot1：1，thetwolight—wavesconstitutingthecouplerarenotuniform，thecouplerhasloss，etc．Itisstudiedthathowthenonidealfactorsinfluencethevelocitysystem’Sdegreeofmodulationandthedetectors’phasedifferencerelmion．Inaddition，thathowthedelayfiberbetweenthet

7、wo2x2couplersCaninfluencethesystemisdiscussedinthepaper．Finally，itisanaiyzedthatitCanimprovethesystemsensitivityifthe2×2couplerisreplacedbya3x3coupler．TheexperimentationsofallfibervelocityinterferometerincludeHopkinsonBarexperimentation，37mmartilleryexperimentation，andthe