小型化光纖激光加速度計研究.pdf

1、光纖激光傳感器除了具有普通光纖布拉格光柵（Fiber Bragg Grating，F(xiàn)BG）傳感器結構簡單、尺寸小、抗電磁干擾、易于波分復用等優(yōu)點之外，還具有單頻、窄線寬、超低噪聲等獨特優(yōu)點，結合相干解調技術，能夠實現(xiàn)超高靈敏度的信號探測，在微弱信號探測方面有巨大優(yōu)勢，在地震預報、安全監(jiān)測和石油勘探等領域都有著廣闊的應用前景。
　　光纖激光加速度計以線型腔光纖激光器作為敏感元件。在這種加速度計中，光束在諧振腔內多次往返振蕩通過，使得

2、諧振腔長度變化產生的微小相位漂移會不斷累加。相對于干涉型光纖加速度計，光纖激光加速度計在同等的靈敏度下，體積更小、復用結構更簡單，因此是實現(xiàn)小型化甚至微型化光纖加速度計的理想技術方案。
　　本文主要針對小型化光纖激光加速度計的設計、封裝和加速度響應特性進行研究。以諧振腔長度小于10mm的超短線型腔光纖激光器為基礎，分析研究了幾種加速度計封裝結構的特點、加速度靈敏度及諧振頻率等參數(shù)指標，設計出最適于封裝的結構；實驗制作了兩種規(guī)格的小

3、尺寸光纖激光加速度計，并對其加速度響應特性進行了實驗研究。
　　本文的主要創(chuàng)新點如下：
　　1．設計了一種薄殼型單柱體芯軸式的加速度計封裝結構，以諧振腔長度為6mm的線型腔光纖激光器為核心器件，制作了尺寸為Φ24×38mm的光纖激光加速度計，初步實現(xiàn)了小型化封裝設計。
　　2．實驗測試結果表明，所制作的光纖激光加速度計加速度靈敏度為17.5 dB re rad/g，在20Hz至1000Hz測試頻段內波動僅為0.95dB