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《清华大学》 2005年
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光纤加速度传感器若干关键技术研究

曾楠  
【摘要】:本论文工作得到国家高技术研究发展计划:海洋“863”渤海重大专项课题“海上时移地震油藏监测技术”的资助。论文主要研究光纤加速度传感技术,具体研究目标是用三分量光纤加速度传感器实现油藏监测中的VSP地震检波测量。与原有电传感技术相比,采用光纤传感技术进行加速度检测可以保证高工作性能和不受电磁干扰、更适用于井下的高温高压、易燃易爆环境,更易复用和形成传感网络。 论文工作针对光纤加速度传感研究现有报道中存在的不足,结合VSP实用检测设备的要求,对光纤加速度传感中的传感结构、调制原理、关键参数、综合性能均进行了深入研究。论文全文从两个角度报道了博士课题期间所完成的研究工作: 论文首先从光纤加速度传感方案的设计入手,根据不同的加速度检测机械结构和不同的光纤调制机理,分别研究了三类光纤加速度传感方案:波长调制型的光纤光栅悬臂梁结构、相位调制型的膜片式结构和顺变柱体结构。论文工作对这三类传感方案各自建立了完整的加速度检测系统,验证了加速度测量的可行性,推导了三类方案在加速度传感过程中从力学到光学的完整理论,通过对三类方案的分析比较,最终选定了适用于井下VSP检测设备的定型方案——复合顺变柱体式传感方案,该实用化方案已经进展到现场组装测试阶段。 在对多种加速度传感方案的大量研究基础上,论文后半部分从光纤加速度传感系统的通用性能出发,重点分析了灵敏度、工作频带、交叉去敏度和检测极限几个关键指标,详细讨论了各项指标的制约因素和改善途径。论文首次提出反映光纤加速度传感系统方向性特征的交叉去敏度的分析模型,综合分析了光纤加速度传感系统中存在的噪声。对各种设计制作因素的共性分析为构造一个实用的光纤加速度传感系统提供了全面的设计和改进依据。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP212.1

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
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3 白龙;杨华勇;罗洪;马明祥;;基于光纤布拉格光栅加速度传感器的研究进展[J];半导体光电;2012年06期
4 杨光;黄俊斌;顾宏灿;李硕;孙金卫;;光纤Bragg光栅加速度传感器研究进展[J];舰船电子工程;2011年07期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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10 王江一;基于复合材料的光纤光栅加速度传感器的研究[D];武汉理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 汪钱纯,叶险峰,曹永良,占丽媛;用布拉格光纤光栅对聚焦超声场的检测[J];传感技术学报;2005年01期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
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5 刘(韦华);石玉琴;古福明;李齐茹;;弓箭系统动态特性的模态分析与台架测试[A];第十届全国运动生物力学学术交流大会论文汇编[C];2002年
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9 施丽铭;张艳春;;拉杆式模型转子固有频率的实验与计算研究[A];第八届全国转子动力学学术讨论会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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3 刘盛春;基于拍频解调技术的光纤激光传感技术研究[D];南京大学;2011年
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7 高楠;调谐二极管激光吸收光谱中的若干关键技术研究[D];天津大学;2012年
8 林巧;基于PGC的光纤传感技术在加速与弯曲测量中的应用[D];浙江大学;2011年
9 郭元术;故障诊断中的信号分析和应用研究[D];长安大学;2000年
10 魏翠玲;粘弹性层状地基的动态反分析[D];大连理工大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡霁;基于匹配法的嵌入式光纤光栅温度传感系统[D];南昌航空大学;2010年
2 贾林涛;折射率调制光纤气体传感系统设计与研究[D];郑州大学;2010年
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4 周兰堑;转炉除尘风机状态监测与故障诊断技术研究[D];江西理工大学;2010年
5 周小勇;转子动力学有限元分析与测试系统开发[D];华东理工大学;2011年
6 李丹;测量液位的波纹膜片式光纤Bragg光栅压力传感器[D];昆明理工大学;2008年
7 邓发玉;电子式电流互感器实用性研究与设计[D];西安电子科技大学;2011年
8 王小斌;MOEMS三分量加速度地震检波装置中的多变量系统解耦研究[D];河南理工大学;2011年
9 张涛;基于数字图象处理技术的光学位移测量方法的研究[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 潘鼎;曾凡龙;荣海琴;;中国复合材料的发展与展望[J];玻璃钢;2006年03期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 江俊峰;用于结构健康监测的光纤传感解调系统的理论与方法研究[D];天津大学;2004年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周锐;光纤地震波信号解调技术研究[D];西北大学;2011年
2 李文可;国产碳纤维复合材料基本力学性能试验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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9 冯勤;光纤加速度传感系统研究[D];浙江大学;2004年
10 李建良;光栅地震检波技术的研究[D];天津大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 季敏宁;;微结构光子晶体光纤中的TE模传输[J];激光杂志;2012年01期
2 陈刚;孙可;刘浩;;严格耦合波方法计算立体正弦光栅衍射效率[J];激光杂志;2012年02期
3 杨义;韩芳;王冠军;刘建胜;肖中银;林欣;许武军;;开放式微结构光纤研究[J];激光杂志;2012年03期
4 郭永兴;张东生;李杰燕;朱方东;;光纤光栅二维加速度传感器[J];中国激光;2012年12期
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姚翔;无线智能应变测试仪器的研究[D];武汉理工大学;2011年
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3 姜丽娟;基于光谱的光纤法珀压力传感解调方法研究[D];天津大学;2012年
4 李磊;基于偏振光干涉的光纤法珀腔长解调系统研究[D];天津大学;2012年
5 王升鸿;基于DFB激光器的光纤光栅信号解调技术[D];哈尔滨理工大学;2011年
6 卜凡云;基于M-Z干涉仪的光纤气体传感器[D];江南大学;2012年
7 王江一;基于复合材料的光纤光栅加速度传感器的研究[D];武汉理工大学;2012年
8 吴浩伟;基于纤芯失配模态干涉技术的光纤传感特性研究[D];浙江师范大学;2012年
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10 刘宇;采用激光处理膜片的光纤法珀压力传感器研究[D];天津大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 付敬奇,陈关君,王士卿,齐立峰;智能补偿光纤位移传感器[J];传感器技术;1999年04期
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【相似文献】
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1 陈陶;李培丽;邹建华;;光纤强度调制加速度传感器的研究[J];光通信研究;2010年06期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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4 徐岩 编译;可靠性好的应变型加速度传感器[N];电子报;2010年
5 晨澜;三分量地震勘探有独特优势[N];中国石化报;2009年
6 林川;快速测量二氧化碳浓度的光纤传感器开发[N];广西日报;2002年
7 于寅虎;加速度传感器期待大市场[N];中国电子报;2004年
8 ;MEMS为手机增添卖点[N];中国电子报;2009年
9 本报记者 袁达珍 王芳 彭海宁;物联网产业:抓应用者得市场[N];江苏经济报;2010年
10 本报记者 赵艳秋;加速度传感器手机应用升温 特色应用带动技术升级[N];中国电子报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曾楠;光纤加速度传感器若干关键技术研究[D];清华大学;2005年
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4 冉曾令;深紫外激光制作的微光纤传感器及系统研究[D];电子科技大学;2009年
5 薛洋;基于单个加速度传感器的人体运动模式识别[D];华南理工大学;2011年
6 耿军平;全分布式光纤传感器系统研究[D];西北工业大学;2002年
7 陶沛琳;嵌入TLPFGs的Mach-Zehnder干涉型智能化光纤传感器的研究[D];北京交通大学;2011年
8 杨军;白光干涉分布式光纤形变测量技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
9 吴宇;微纳光纤环MOEMS加速度传感器理论与应用研究[D];浙江大学;2008年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨震;关于三维加速度光纤传感器的理论研究[D];燕山大学;2009年
2 马惠铖;声表面波加速度传感器关键技术的研究[D];西安科技大学;2010年
3 陈大雄;光纤Bragg光栅加速度传感器动态特性的研究[D];武汉理工大学;2004年
4 崔晓光;差分式微光纤加速度传感器的仿真设计[D];燕山大学;2011年
5 刘晓祥;基于加速度传感器的动作捕捉系统的研究[D];吉林大学;2011年
6 刘正;基于SOI环形谐振腔的加速度传感器研究[D];中北大学;2011年
7 马颖蕾;八梁固支压阻加速度传感器及测试电路[D];复旦大学;2010年
8 尤晶晶;基于6-SPS并联机构的压电式六维加速度传感器的研究[D];南京航空航天大学;2010年
9 王丽秀;基于小波变换的光纤传感器信号消噪技术的研究[D];燕山大学;2003年
10 刘鹏飞;LC谐振式耐高温加速度传感器的设计[D];中北大学;2011年
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