光纤布拉格光栅加速度传感技术

本书系统的研究了光纤布拉格光栅加速度传感传感原理、封装理论和解调技术等。全书包括7 章，第1 章为绪论；第2 章详细地分析了光纤光栅的形成机理、加速度传感理论以及加速度传感器的主要技术指标；第3 章至第5 章详细讨论了基于梁式结构、弹性管式结构和膜片结构的光纤布拉格加速度传感器，并研究了加速度传感器的响应特性。第6 章分析了光纤布拉格光栅加速度传感系统的随机误差模型，系统的分析了光纤布拉格光栅加速度传感系统的随机误差源及其误差模型，第7 章系统分析了光纤布拉格光栅加速度传感系统的构成，并讨论了井间地震中光纤光栅加速度检波技术。^[1]

本书可以作为高等学校的研究生和光纤传感技术科研工作者的参考用书。^[1]

第1章绪论1

1.1引言1

1.2光纤布拉格光栅加速度传感应用2

1.2.1光纤光栅概述2

1.2.2加速度检测主要应用3

1.3光纤布拉格光栅加速度传感技术特点6

1.4光纤布拉格光栅加速度传感器研究现状7

1.4.1波长调制型加速度传感器8

1.4.2强度调制型加速度传感器17

第2章光纤光栅加速度传感理论22

2.1引言22

2.2光纤光栅传感理论23

2.2.1耦合模理论和传输矩阵23

2.2.2线性啁啾布拉格光栅传感理论分析30

2.2.3光纤布拉格光栅应变温度传感原理34

2.3光纤布拉格光栅加速度传感器封装理论37

2.3.1加速度传感器的封装理论模型37

2.3.2两点封装加速度传感器的特性42

2.3.3全粘封装应变的传递特性48

2.4井间地震中加速度传感器的主要技术指标51

2.5小结53

第3章梁式FBG加速度传感器54

3.1引言54

3.2双梁式加速度传感器55

3.2.1设计思想55

3.2.2工作原理56

3.2.3响应特性60

3.3双孔梁式加速度传感器66

3.3.1设计思想66

3.3.2工作原理67

3.3.3响应特性69

3.4小结74

第4章弹性管式FBG加速度传感器75

4.1引言75

4.2弹性管式加速度传感理论76

4.2.1设计思想76

4.2.2工作原理77

4.3响应特性79

4.3.1传感器的冲击响应81

4.3.2传感器的幅频特性81

4.3.3传感器的线性响应82

4.3.4传感器的横向抗干扰特性84

4.4小结84

第5章膜片式FBG加速度传感器86

5.1引言86

5.2单膜片式加速度传感器87

5.2.1设计思想87

5.2.2工作原理88

5.2.3光纤布拉格光栅位置优化90

5.2.4响应特性93

5.3双膜片式加速度传感器96

5.3.1设计思想97

5.3.2工作原理99

5.3.3响应特性1

5.4小结104

第6章FBG加速度传感随机误差模型106

6.1引言106

6.2加速度Allan方差原理106

6.3加速度传感系统的噪声源109

6.3.1加速度传感器噪声109

6.3.2光源噪声112

6.3.3波长解调电路调理单元噪声113

6.3.4其它噪声113

6.4加速度传感器的噪声特性及识别113

6.4.1加速度传感器的噪声特性114

6.4.2加速度传感器的Allan方差实验识别117

6.5小结118

第7章FBG加速度传感系统119

7.1引言119

7.2FBG加速度传感系统构成120

7.2.1传感光源120

7.2.2光纤光栅高速解调方案124

7.3井间地震中光纤光栅加速度传感技术应用实例128

7.3.1井间地震中光纤光栅加速度传感系统构成129

7.3.2井间地震中传感器网络复用关键技术133

7.3.3加速度传感器的优化和波长规划135

7.4小结139

参考文献141"^[1]