單模光纖耦合傳感器的設(shè)計(jì)(參考版)
2025-07-02 21:13本頁(yè)面
【正文】 。wyko輪廓儀測(cè)試表明.. SiC反射鏡的粗糙度由1O．42nm(Ra)降低到了0．95nm(Ra)；鍍制高反射膜后，主鏡、次鏡、三鏡及折疊鏡在0．5～0．8 m的可見光波段反射率98；計(jì)算的結(jié)果表明應(yīng)用了表面改性技術(shù)后TMC反射式光學(xué)系統(tǒng)的信噪比提高了5以上。Email：qmsui sdu． edu．en ●下期預(yù)告.. SiC反射鏡表面改性對(duì).. TMC光學(xué)系統(tǒng)信噪比的影響陳紅，王彤彤，高勁松，鞏盾，王笑夷，鄭宣鳴，申振峰，張忠玉.. (1．中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所中國(guó)科學(xué)院光學(xué)系統(tǒng)先進(jìn)制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林長(zhǎng)春13000333；2．中國(guó)科學(xué)院研究生院，北京10 00049)為了消除SiSlCrie碳化硅)提高反射式光學(xué)系統(tǒng)的信噪比，C(iioabd；反射鏡的固有缺陷，使用.. SiC表面改性技術(shù)對(duì).. TMC(ThreeMirrrorCoaxis；同軸三反射)光學(xué)系統(tǒng)的.. SiC反射鏡進(jìn)行了處理。E 究。實(shí)驗(yàn)也表明，由于耦合型傳感器受制作工藝，外界干擾等影響，傳感器耦合輸出比的控制還主要在人工拉錐過(guò)程中通過(guò)觀測(cè)光譜儀來(lái)實(shí)現(xiàn)，而對(duì)于耦合區(qū)的長(zhǎng)度和截面形狀還不能有效的控制，這樣導(dǎo)致了不同的光纖傳感器的物理性能相互差異較大，需要尋找行之有效的手段來(lái)保持光纖耦合器性能的一致性。激光，2008， 19(5)：573—576．W ANG H，CHANG J，W ANG Q P，eta1．．Fiber opticvibration sensor based on overcoupled fused coupler[J]．.. Journalof o 0ez8cfr0 fsLaser，.. 2008，19(5)：573—576．(inChinese) [5]CHANHM，ALHASSENHR．A pactalllfi—.. berI．PG—A0TFfrequencyshifteron singlemodefi—.. ber and its application tO vibration measurem ent EJ]．PhotonicsTechnologyLettters，2008，20(9)：.. 1572～1574．.. [6] ZHANGZY，BAOXY。圣釜娶 2一一.. 1 l_ O t／ms (a)高頻時(shí)域曲線.. (a)ghfeeytmersoneHirquncieps蘭 __ ’___ 0 △ _ C 23 = (b)頻域曲線.. (b)Frequencyspectral圖10壓電振動(dòng)傳感器的高頻響應(yīng)時(shí)域和頻域曲線.. Fig．10 Highfrenquencytimeresponseandfrequen cyspectrum ofPZT vibrationsensor圖11耦合型單模光纖振動(dòng)傳感器的高頻響應(yīng).. Fig．11 Highfrequencyresponseofcouplingvibra tion sensor 第.. 111期蔣奇，等：?jiǎn)文９饫w耦合傳感器的設(shè)計(jì).. 26663 5結(jié)論本文分析了單模光纖耦合傳感器的機(jī)理，根據(jù)耦合器的耦合輸出是耦合區(qū)長(zhǎng)度和耦合區(qū)折射率的特點(diǎn)，搭建耦合傳感器的靜、動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)其應(yīng)變特性和高、低頻振動(dòng)響應(yīng)特性分別進(jìn)行了研究。兩種傳感器都能很好地復(fù)現(xiàn)原始信號(hào)，調(diào)節(jié)壓電陶瓷的驅(qū)動(dòng)頻率，繪制傳感.. 吾.. 2量.. 0 t／ms (a)高頻時(shí)域曲線 (a)High frequencytimeresponse 量 0 2_ 3—／.. 54．6 0 2 (b)頻域曲線.. (b)Frequencyspectral圖9光纖耦合振動(dòng)傳感器的高頻響應(yīng)時(shí)域和頻域曲線.. Fig．9 Highfrenquencytimeresponseandfrequency spectrum offibercoupler器隨頻率的響應(yīng)曲線，如圖.. 11所示。系統(tǒng)在頻率為.. 21．4Hz時(shí)，其輸出輸入比為極大值，傳感器對(duì)輸入信號(hào)響應(yīng)的放大倍數(shù)約為5．3(由于阻尼的存在，放大倍數(shù)不可能為無(wú)窮大)。.. t／s (a)時(shí)域曲線.. (a)Hammerresponse專2 1 l1 瓣≥基：^ f／.. L一，——、.. 吾.. 2 y／Hz (b)頻域曲線.. (b)Frequency spectrum圖6光纖耦合振動(dòng)傳感器的沖擊響應(yīng)時(shí)域和頻域曲線.. Fig．6 Hammerresponseandfrequency spectrum of fibercoupler素舌．(a)時(shí)域曲線.. (a)Hammerresponse (b)頻域曲線.. (b)Frequencyspectrcem圖7壓電振動(dòng)傳感器的沖擊響應(yīng)時(shí)域和頻域曲線.. Fig．7 Hammerresponseandfrequencyspectrum of PZT vibration利用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生O～5OHz的不同頻率的正弦波，激勵(lì)懸臂梁振動(dòng)，驗(yàn)證了兩傳感器的低頻響應(yīng)特性。耦合傳感器響應(yīng)快，靈敏度更高些，具有較高的阻尼比，振動(dòng)響應(yīng)的持續(xù)時(shí)問(wèn)較短，信號(hào)收斂的較快。由此可知，二者都能夠很好地測(cè)試、分離振動(dòng)信號(hào)的時(shí)、頻域波形，且頻率響應(yīng)基本一致。i[l廠再.. Couplng —Photoe—ectri lllightsource~ conversion E [一.. XC “elter 罔.. r吾]l l 10l一一圖5光纖耦合器振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)5 Diagram ofvibrationtestsystem forfibercoupler．.. 實(shí)驗(yàn)中，采用沖擊
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