基于光纖F-P傳感器的動(dòng)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(xué)特性在民用和軍事上都具有廣泛的應(yīng)用空間，因此對(duì)它各項(xiàng)參數(shù)的測(cè)量變得很重要。傳統(tǒng)的水下爆炸沖擊波測(cè)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(yīng)曲線不平坦，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)沖擊波信號(hào)的精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn);壓電聚合物頻率響應(yīng)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(gè)問(wèn)題。光纖本身能抗電磁干擾，探頭體積很小，可以

2、實(shí)現(xiàn)精確測(cè)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(shí)現(xiàn)高頻響和高空間分辨率的測(cè)量，是實(shí)現(xiàn)水下沖擊波測(cè)量的合適方案。本文研究了基于光纖F-P傳感器的動(dòng)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(zhǎng)光源激勵(lì)、任意相位間隔的被動(dòng)零差解調(diào)法，用來(lái)測(cè)量水下沖擊波信號(hào)。這種動(dòng)態(tài)解調(diào)方法基于雙光束干涉理論，采用了三個(gè)不同波長(zhǎng)的光源激勵(lì)和任意的輸出相位間隔，實(shí)現(xiàn)

3、了對(duì)被測(cè)沖擊波信號(hào)的相位解調(diào)。它對(duì)低精度的光纖F-P傳感器的動(dòng)態(tài)解調(diào)非常適用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)沖擊波信號(hào)的較準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn)。
　　2.本文還研究了一種基于光纖F-P傳感器的四波長(zhǎng)光源激勵(lì)、任意相位間隔的被動(dòng)零差解調(diào)法，用來(lái)測(cè)量水下沖擊波信號(hào)。這種動(dòng)態(tài)解調(diào)算法基于三光束干涉理論，采用了四個(gè)不同波長(zhǎng)的光源激勵(lì)?；谌馐缮娴腇-P腔制作時(shí)有三個(gè)反射端面，不需要鍍膜來(lái)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(jiǎn)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(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)沖擊信號(hào)的測(cè)量。
　　3.本文分別對(duì)這兩種算法進(jìn)行了理論分析，軟件仿真和標(biāo)定實(shí)驗(yàn)。三波長(zhǎng)光源激勵(lì)、任意相位間隔的被動(dòng)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(shí)驗(yàn)標(biāo)定中獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后與仿真結(jié)果一致，實(shí)現(xiàn)了被測(cè)沖擊波信號(hào)的解調(diào)。四波長(zhǎng)光源激勵(lì)、任意相位間隔的被動(dòng)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(yàn)標(biāo)定結(jié)果需要對(duì)參數(shù)設(shè)置進(jìn)行進(jìn)一步的修改，以便