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文檔簡介
1、光纖傳感器以其抗干擾性強(qiáng)、靈敏度高等特點(diǎn)越來越受到人們的重視。隨著窄線寬激光光源、單模光纖及相關(guān)光器件性能的不斷完善,光纖傳感器種類在增加,性能也在不斷提高。光纖干涉型微弱電場傳感器就是其中的一種,它被認(rèn)為是純電學(xué)檢測手段的最有競爭力的替代技術(shù)。在設(shè)計(jì)和工藝實(shí)現(xiàn)方面,光纖微弱電場傳感器的光學(xué)結(jié)構(gòu)正從Mach-Zehnder結(jié)構(gòu)向Michelson結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,而換能材料則正從線性壓電材料向非線性電致伸縮材料轉(zhuǎn)變。本論文主要研究光纖微弱電場傳
2、感器原理,高靈敏度光纖微弱電場傳感器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和工藝制作。主要內(nèi)容包括: 1.詳細(xì)分析了基于全光纖Michelson干涉儀和電致伸縮換能材料的微弱電場傳感系統(tǒng)的原理,論證、推導(dǎo)了相關(guān)公式,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 2.詳細(xì)闡述和分析了電致伸縮材料的原理和特性,設(shè)計(jì)了一種以PLZT電致伸縮材料為敏感元件的“工”字型光纖微弱電場換能器,對其制作工藝進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,給出了關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置和制作方法。 3.完成了
3、系統(tǒng)的制作,實(shí)現(xiàn)了一套基于非線性電致伸縮材料PLZT和改進(jìn)的全光纖Michelson干涉儀的微弱電場探測系統(tǒng)。對系統(tǒng)性能進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)測試和分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)較好地解決了 噪聲問題,對被測電場具有非常好的線性響應(yīng)。系統(tǒng)具有較高的靈敏度,在5Hz的頻率點(diǎn)上最小可探測電場達(dá)到了0.022,獲得了預(yù)期效果。 4.參與了微弱磁場光纖傳感器的研究(這部分工作因篇幅原因不作為主要內(nèi)容寫入本論文),在此基礎(chǔ)上提出一種將微弱電場傳感系
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