基于光纖F-P傳感器的動態(tài)解調(diào)算法的研究.pdf

1、水下爆炸產(chǎn)生的沖擊波的力學特性在民用和軍事上都具有廣泛的應用空間，因此對它各項參數(shù)的測量變得很重要。傳統(tǒng)的水下爆炸沖擊波測量的傳感器主要有壓電陶瓷和壓電聚合物兩種。壓電陶瓷的傳感器靈敏度較高，但是自身阻抗和水聲介質(zhì)阻抗不匹配，頻率響應曲線不平坦，無法實現(xiàn)對沖擊波信號的精準復現(xiàn);壓電聚合物頻率響應曲線很平坦，但是靈敏度不高。這兩種傳感器的抗電磁干擾性都很差，基于光纖傳感技術(shù)的傳感器則解決了這個問題。光纖本身能抗電磁干擾，探頭體積很小，可以

2、實現(xiàn)精確測量，而且光纖材料可以經(jīng)受水下沖擊波的爆炸沖擊。光纖傳感器中的光纖F-P傳感器具有超小體積，易于實現(xiàn)高頻響和高空間分辨率的測量，是實現(xiàn)水下沖擊波測量的合適方案。本文研究了基于光纖F-P傳感器的動態(tài)解調(diào)算法，所做工作如下。
　　1.本文研究了一種基于光纖F-P傳感器的三波長光源激勵、任意相位間隔的被動零差解調(diào)法，用來測量水下沖擊波信號。這種動態(tài)解調(diào)方法基于雙光束干涉理論，采用了三個不同波長的光源激勵和任意的輸出相位間隔，實現(xiàn)

3、了對被測沖擊波信號的相位解調(diào)。它對低精度的光纖F-P傳感器的動態(tài)解調(diào)非常適用，可以實現(xiàn)對被測沖擊波信號的較準確復現(xiàn)。
　　2.本文還研究了一種基于光纖F-P傳感器的四波長光源激勵、任意相位間隔的被動零差解調(diào)法，用來測量水下沖擊波信號。這種動態(tài)解調(diào)算法基于三光束干涉理論，采用了四個不同波長的光源激勵?；谌馐缮娴腇-P腔制作時有三個反射端面，不需要鍍膜來消除第三束光。而且它只有光纖組成，材料特性由光纖本身決定，這樣就簡化了低精度

4、F-P傳感器的制作工藝，降低了成本，又可以實現(xiàn)對被測沖擊信號的測量。
　　3.本文分別對這兩種算法進行了理論分析，軟件仿真和標定實驗。三波長光源激勵、任意相位間隔的被動零差解調(diào)算法的理論分析正確，軟件仿真結(jié)果與理論一致，實驗標定中獲得的數(shù)據(jù)進行分析后與仿真結(jié)果一致，實現(xiàn)了被測沖擊波信號的解調(diào)。四波長光源激勵、任意相位間隔的被動零差解調(diào)算法理論分析正確，軟件仿真結(jié)果與理論一致，但是靜態(tài)試驗標定結(jié)果需要對參數(shù)設置進行進一步的修改，以便