复合光纤干涉位移测量系统的研究

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1、多事京交万方数据硕士专业学位论文复合光纤干涉位移测量系统的研究Adisplacementmeasurementsystembasedonmultiplexedfiberinterferometry作者：李恒鹤导师：谢芳北京交通大学2014年6月万方数据学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学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索，提供阅览服务，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。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存

2、在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：／幻杉传导师虢弓b萼签字日期：忉脚年6月to日签字日期：Ptc侔易月10日万方数据学校代码：10004北京交通大学硕士专业学位论文复合光纤干涉位移测量系统的研究Adisplacementmeasurementsystembasedonmultiplexedfiberinterferometry作者姓名：李恒鹤导师姓名：谢芳密级：公开学号：12125905职称：教授工程硕士专业领域：光学工程学位级别：硕士北京交通大学2014年6月

3、万方数据致谢本论文的工作是在我的导师谢芳教授的悉心指导下完成的，谢芳教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来谢芳老师对我的关心和指导。谢芳教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向她表示衷心的谢意。冯其波教授、高瞻老师、张斌老师、邵双运老师、陈世谦老师、崔建英老师等对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此向他们表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，马森博士、王韵致博士、李敏师姐、刘义秦师兄、李昭莹师姐、王坚强、龚柯菱、高鹏飞等同学对我论文中的

4、复合光纤干涉位移测量系统的研究研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢爱我给我鼓励的家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。万方数据摘要摘要：本文研究了一种高稳定大量程的基于复合光纤干涉仪的位移测量系统。为了使位移测量系统能够达到大量程、高分辨率的目的，测量系统采用了复合光纤干涉的测量方法，本文中进行了理论分析和和实际的实验验证。这种基于复合光纤干涉仪的位移测量系统是利用光纤光栅作为反射镜，构成了两个干涉光路几乎共路的光纤迈克尔逊干涉仪。其中的一个FiberMichelsonInterferometer(

5、FMI)通过反馈控制电路补偿环境干扰等因素对测量系统的影响，使测量系统适合于在线测量；另一个FMI则用于完成测量工作。这两个不同波长的光同时用于完成测量的干涉仪中，两个波长的合成波干涉信号决定系统的测量量程，可使测量量程大于lmm；其中一个单波长干涉信号来确定测量分辨率，测量分辨率可达小于lnm。该测量系统可实现高稳定的大量程高分辨率在线位移测量。关键词：复合光纤；干涉测量：反馈控制；在线测量万方数据ABSTRACTABSTRACT：Weproposeahighstabilizeddisplacementmeasurementsysteme

6、ndowedwithlargerangethatisbasedonmultiplexedfiberinterferometry．Inordertomakethedisplacementmeasuringsystemsachievethelarge．-rangeandhigh．．resolutionpurpose，wehavefinishedtheoreticalanalysisandexperimentalverificationwiththemultiplexedfiberinterferometer．TwofiberMichelsoni

7、nterferometersthatsharecommon··interferometric·-opticalpathareconfiguredbyemployingfiberBragggratingsasin-fiberreflectivemirrors．OneoftheinterferometeriSusedtostabilizethemeasurementsystembyafeedbackloopcompensatingtheinfluencesinducedbytheenvironmentaldisturbanceswhichmak

8、esthemeasurementsystemstabileenoughforon-linemeasurement，whiletheotheroneisforperformingt