基于微纳光纤光栅的超声信号传感技术研究.pdf

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1、；１０６９７分类号；０４３学校代码：２０１２２０５４２密级：公开学号雜？参如作硕±亨恆巧交＇ＳＤＩＯＮＭＡＳＴＥＲＩＳＳＥＲＴＡＴ基于微纳光坪光栅的超声信号传感技术研究学科違称：光学作者：袁柳通指导老师：忽满利教授西北大学学位评定委员会二〇—五年西北大学学位论文知识产权声明书本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。学校有权保留并向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检

2、索，可レッ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库。保密论文待解密后适声明。＾令学位论文作者签名：＾指导教师篇名：展旅、１１■ｂＯ＾年月７／ｉ《ｆ曰年月曰西北大学学位论文独创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，，。据我所知除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。

3、与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢Ｊ邑、０学位论文作者签名：６月日摘要随着海洋资源勘探，海军现代反潜作战、水下武器试验ｗ及水下水声通巧等领域技术的迅猛发展，水Ｔ超巧波探测技术扮演着越来越重要的角色。传统的水声探测主要采，、用压电晶片作为传感元件，但是压电晶片具有其固有的缺陷如抗电磁干扰性能差体积重量大レッ及大规模成阵等。最重要的是由于其、动态测量范围小、不适于远距离传输，不适于微弱超声信号的探测自身噪声穀响其探测灵敏度。而光纤传感器具有高灵敏度、３０，宽响应频带，轻巧易于成阵等

4、独恃的优点，多年来光纤水听器技。因此在过去的，术取得了飞速发展，。随着现代科学技术的发展传感器对探测灵敏度的要求越来越高Ｗ适应复杂的水声探测环境。微纳光纤光栅Ｗ其对应力应变的高灵敏度响应Ｗ及结构微型化而成为水下超声波二探测的不选择。本论文从超声波的传播特性分析入手，结合微纳光纤光栅的光谱特性Ｗ及对应力应变和温度的响应恃性，进而系统地分析了微纳光纤光栅对超声波的响应特性，我们选择激光匹配滤波解调方案实现了对超声波进行实时。根据超声波的高频特点富速动态解调：１）反。通过实验验证高灵敏度的微纳光纤光栅传感器应具备如下因素射率高；２）

5、３ｄＢ带宽窄；３）光谱的斜率大、光谱线性度好；４）微纳光纤光栅的直径大小适中，我们通过实验验证得到了微纳光。为了得到微纳光纤光栅的最佳探测灵敏度纤光栅的最优结构参数：反射率为９７％，３ｄＢ带宽化２９５ｎｍ，微纳光栅的直径为４０肿１。关键词微纳光纤光栅、超声波检测、响应特性、激光匹配解调１ＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｒａｉｄｌｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅａｒｅａｏｆｍａｒｉｎｅｒｅｓｏｕｒｃｅｓｅｘｌｏｒａｔｉｏｎｐｙｐｐ，－ａｃｏｕｔｈｅｍｏｄｅｒｎａｎｔｉｓｕｂｍ

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