基于光纖干涉儀的振動頻譜測量技術(shù)研究.pdf

1、隨著大量近代新型干涉儀和新的測量原理與方法的出現(xiàn)，光學(xué)干涉測量的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)大，并且已經(jīng)成為高精確度測量的主要手段之一。
　　本文基于光纖Mach-Zehnder干涉儀的測量原理，以線陣CCD取代傳統(tǒng)光電探測器作為條紋拾取工具，并配以圖像采集卡，與計算機(jī)相結(jié)合實現(xiàn)由振動信號引起的干涉條紋位移的自動測量。
　　針對光纖Mach-Zehnder干涉儀的特點，首先確定了整個系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，給出了系統(tǒng)選用的光源、光纖、CCD攝

2、像機(jī)與圖像采集卡的技術(shù)參數(shù)；詳細(xì)闡述了光相位調(diào)制原理和光纖干涉條紋的形成機(jī)理。
　　論文從干涉條紋的采集和處理與分析兩個方面對數(shù)字圖像技術(shù)的有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了研究，并在VisualC++編譯環(huán)境下進(jìn)行了應(yīng)用軟件的開發(fā)，實現(xiàn)了光纖干涉條紋圖像的連續(xù)采集。針對干涉條紋圖像噪聲的特點完成了低通濾波器的設(shè)計、圖像的平滑處理，消除了干涉條紋中心的定位誤差，獲得了良好的效果。導(dǎo)數(shù)符號二值圖法在提取干涉條紋中心過程中的運用，克服了普通二值化方法中閾

3、值難以選取的問題，提高了測量的精確度。最后對干涉條紋位移曲線進(jìn)行了離散傅里葉變換，給出了所測振動的頻譜特性。
　　本論文最后分析了測量系統(tǒng)的誤差，提出了解決方案。為了能夠辨別條紋的移動方向，指出了條紋最大允許的移動速度限制。
　　本文提出的振動頻譜測量技術(shù)集光纖傳感器靈敏度高、結(jié)構(gòu)靈巧、耐惡劣環(huán)境、抗電磁干擾、易于遙測和構(gòu)成陣列等優(yōu)越性于一體，在水下軍事應(yīng)用、保密監(jiān)聽等方面有很大的應(yīng)用前景，是光纖傳感技術(shù)研究的重要方向之一，