基于光纤fizeau干涉仪振动传感器

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文基于光纤Fizeau干涉仪的振动传感器硕士研究生：房硕指导教师：张建中教授学位级别：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：2012年12月论文答辩日期：2013年03月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngVibrationsensorbasedonopticalfiberFizeauinterferometerCandidate:FangShuoSupervisor:Pro

2、f.ZhangJianzhongAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:OpticalEngineeringDateofSubmission:Dec.2012DateofOralExamination:Mar.2013University:HarbinEngineeringUniversity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

3、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

4、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：年月日年月日基于光纤Fizeau干涉仪的振动传感器摘要随着航空、航天、桥梁、土木建筑等领域的发展，越来越多因力学振动诱发的问题层出不穷，所以对这些领域安全检测传感器的测量精度、灵敏度及可靠性要求越来越高，传统的振动传感器已经无法满足上述要求，所以研究和开发新型的高质量振

5、动传感器迫在眉睫。光纤振动传感器的问世引起了科研界的关注，因其传感灵敏度高、精度高、造价低，更被广泛应用到实际。本文围绕着基于光纤Fizeau干涉仪的振动传感器展开研究，首先对光纤振动传感器的发展和背景做了详细介绍，对光纤Fizeau干涉仪的传感机理及结构进行了理论分析，并对其谐振点做了判定，介绍了多种解调方法。结合当今研究热点，设计了一种基于宽谱光源的Fizeau干涉式传感器，对其进行理论分析，并利用其自身的传感特性同时进行了温度、曲率、应力或位移多参数测试。从中发现该传感设计有着精确地测量系数，其优势在于利用宽谱光源输入系统，再通

6、过对输出光谱各部分变化或不变化准确的判断外界因素的改变量。通过理论研究和测试，设计了基于光纤Fizeau干涉仪振动传感器的传感头，一种为单腔式传感头，另一种为双腔式传感头，双腔式弥补了单腔式传感会造成信号衰减的缺点，并对双腔式传感头进行了封装设计和制作。测试后，实际搭建了基于Fizeau干涉仪的振动传感器系统，有效地实现了制作成本低，传感单元简化、使用寿命延长等，整个系统由传感单元、光纤激光器、探测部分、信号采集和处理部分、实时显示部分组成。分别测试了不同的振动信号，并通过强度信号解调的方法对信号进行了解调，实现了基于Fizeau干涉

7、仪的振动传感器系统。关键词：光纤振动传感器；光纤Fizeau干涉式传感器；封装设计哈尔滨工程大学硕士学位论文ABSTRACTWiththedevelopmentofaviation,aerospace,bridges,civilconstructionandotherareas,moreandmorequestionscausedbymechanicalvibrationcomeout.Soitishigherfortherequireofthemeasurementprecision,sensitivityandreliabilit

8、yintheseareassafetydetectionsensor,butThetraditionalvibrationsensorhasbeenunabletomeettheserequirements,theref