光纤麦克风的理论与实验研究

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1、1铲、～’79lj850分类号：I型2盈：f密级：公珏UDC；6兰l：≥学号：Q2竖18．东JV、硕士南大学位学论文光纤麦克风的理论和实验研究研究生姓名：夔丞翌导师姓名：瑟明毽麴撞申请学位级别亟±论文提交日期至Q垒曼生墨旦至Q旦学位授予单位峦亩太雯答辩委员会主席5盘：L玉学科专业名称——一麴堡电王堂一论文答辩日期至Q![生．i旦圣§旦学位授予日期至Q生旦旦评阅人．盟±蒸f当冱绸2005年3月20日中文摘要光纤麦克风的理论和实验研究光纤声传感器具有灵敏度高、抗电磁干扰等突出优点，受到了广泛的重视。本文介绍了一种新型的反射式光纤麦克风的

2、研制，从理论和实验两方面对反射式光纤麦克风进行了深入的研究，并对研制的光纤麦克风进行了测试，主要指标达到了预期的功能。第一章对光纤声传感器和目前的发展状况进行了评述。第二章为光纤声传感器的理论基础，以两种常用的强度反射型光纤麦克风模型作为研究对象，从理论卜分析了它们的调制特性及参数的选择，利用成像原理得出了反射式光纤麦克风的光强度调制函数：根据薄膜振动理论得到了弹性膜片的固有频率和基频。第三章详细介绍了光纤麦克风的设计方案，它由探头、光路、发送机以及接收机等组成。采用Y型光纤耦合器光路结构大大简化了麦克风探头的设计：以降低系统噪声及

3、提高信噪比为目标，设计了分立式及模块化的两种电路结构，既保证了性能，又降低了价格。第四章是对所研制的光纤麦克风的测试。样机实现了麦克风的基本功能，灵敏度高，频响宽，达到了预期的指标。最后一章对全文作了总结，分析了存在的问题及解决的方法，为进一步研究指明了目标。关键词光纤麦克风；反射式强度调制：发送机；接收机；光纤耦合器英文摘要TheoreticalandExperimentalResearchonFiber-OpticMicrophoneFiber-opticacousticsensorshavereceivedmoreandmor

4、eattentionsbecauseofitsexcellencessuchashighsensitivityandanti—EMI．Anovelreflectivefiber—opticmicrophoneisintroducedinthispaper．Thefiber-opticmicrophoneisinvestigatedtheoreticallyandexperimentally．Adesignedfiber-opticmicrophonesystemisrealizedandtested：InChapterl，fiber

5、—opticacousticsensorsanditsdevelopmentarebrieflyreviewed．Asthetheoreticalbaseoffiber-opticacousticsensors，twomodelsofreflectiveintensity—modulatedfiher—opticmicrophonearestudiedinChapter2．Theirmodulmioncharacteristicsandchoiceofparametersareanalyzedtheoretically．Optica

6、lintensitymodulationfunctionofthefiber-opticmicrophoneisgivenbyusingimagingprinciple．Accordingtotheoscillationtheoryofmembrane，theinherencefrequencyandbasicfrequencyoftheflexiblemembraneareobtained。InChapter3，designoffiber-opticmicrophoneisintroducedindetail，anditiscom

7、posedofprobe，opticalfibectransmitterandreceiver．"IIteusingofYtypefiber-opticcouplergreatlysimplifystheconfigurationofthesensor’Sprobe．Inordertoreducethesystemnoiseandenhancethesignal—to—noiseratio，twotypesofcircuitconfigurationhavebeendesigned．InChapter4，adesignedfiber

8、—opticmicrophoneistested．Testresultsshowthatbasicfunctionsofthemicrophonehavebeenrealized．Highsensitivityandgoodfrequ