用于地表振動信號測量的激光干涉儀研究.pdf

1、由于傳統(tǒng)的周邊安全預(yù)警系統(tǒng)（例如：紅外對射、振動光纖報警系統(tǒng)、振動電纜報警系統(tǒng)、閉路電視等）在現(xiàn)今雖然能基本滿足我國對安全防護(hù)系統(tǒng)的要求，但隨著在實際使用過程中，人們在產(chǎn)品的監(jiān)測精度及實時性方面提出了新的要求。
　　基于現(xiàn)實的需求，在提升安全預(yù)警工作的質(zhì)量基礎(chǔ)上，迫切需要創(chuàng)新周邊安全預(yù)警的技術(shù)，從而研制出具有高靈敏度的監(jiān)測裝置來搭建周邊安全預(yù)警系統(tǒng)。基于激光干涉儀的地表振動信號監(jiān)測系技術(shù)具有靈敏度，監(jiān)測距離長，定位準(zhǔn)確的優(yōu)點，充分

2、滿足了安全預(yù)警系統(tǒng)的新要求。論文針對高靈敏度地表振動信號監(jiān)測接收裝置研究的需求，主要利用基于偏振激光干涉儀測振的原理搭建一具有較高靈敏度的監(jiān)測地表振動信號的周邊安全預(yù)警系統(tǒng)，在此方向上，對偏振激光干涉儀測量地表振動信號的工作原理做出了理論推導(dǎo)并在實驗室條件下進(jìn)行了實驗研究。
　　首先，論文在開篇介紹了周邊安全預(yù)警技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，引出激光干涉測振技術(shù)，以傳統(tǒng)的邁克爾遜干涉儀為例，分析了干涉測量原理，研究了偏振干涉儀測量振動信號

3、的工作原理和在搭建過程中干涉儀光路及所用的光學(xué)元件帶來的非線性誤差。
　　其次，基于論文中搭建偏振激光干涉儀過程中所用的干涉信號接收方式及光學(xué)平臺中存在的非線性誤差，研究了校準(zhǔn)非線性誤差的算法和對信號解調(diào)的信號細(xì)分算法，進(jìn)一步討論了非線性校準(zhǔn)算法及信號細(xì)分算法的原理，并利用軟件在PC上搭建信號解調(diào)平臺的方法。
　　再次，采用LabVIEW編寫的軟件對偏振干涉儀實現(xiàn)在軟件平臺上的控制并在PC平臺上將采集到的信號進(jìn)行處理。通過在

4、PC平臺上利用LabVIEW編寫的軟件程序?qū)I9215采集卡實現(xiàn)了實時控制，進(jìn)而可以在PC上實時的顯示及處理接收到的干涉信號。
　　最后,在實驗室環(huán)境下，對偏振激光干涉儀進(jìn)行了搭建和監(jiān)測軟件程序的調(diào)試，并進(jìn)行了地表振動信號的實時監(jiān)測實驗。根據(jù)實驗的結(jié)果可以得出，在軟件正常工作下，論文中利用激光干涉測量技術(shù)搭建的地表振動信號監(jiān)測系統(tǒng)可以監(jiān)測到一定頻率的振動信號。
　　本文通過偏振激光干涉儀的光路結(jié)構(gòu)、非線性誤差校準(zhǔn)算法、振動