一、降低光纤水听器加速度灵敏度的研究（论文文献综述）
罗政纯[1]（2021）在《基于量子弱测量原理的光纤水听器研究》文中指出光纤水听器工作原理是,运用光纤传感探头将水下声压信号耦合到光纤上,使光纤长度、折射率、偏振态等物理参数发生变化,加载这些信息的光信号通过光纤传回系统的解调主机,系统对信号进行解调还原成为水下声压信号。光纤水听器以其灵敏度高、动态范围大、探头无源器件化、易于构建阵列等优点,成为新一代水声侦测系统的核心设备。对于低噪舰艇侦测、海洋石油勘探和地震海啸预警的需求,基于压电的光纤水听器无法实现对目标低频或甚低频声压信号的转换,需要重新设计高声压灵敏度的探测器和耦合器,实现对水下低频声压信号和甚低频声压信号的检测。随着光纤水听器的声压灵敏度的提高,就得增加光纤长度或增加机械增敏传导机构,这同时也放大噪声,信噪比得不到提高;量子弱测量可以提高测量精度,同时不放大噪声,把量子弱测量技术运用于光纤水听器可打造新一代超高灵敏度甚低频光纤水听器。1988年,量子弱测量的理论首次被提出。弱值放大（WVA）技术主要是通过前选择和后选择制备成弱值光学结构,然后将水下声压信号耦合到光纤上,使光纤产生微小的相位信号,对这个微小信号进行放大,同时降低水听器系统噪声,最终获得水下声压信号。针对弱值放大（WVA）技术应用于光纤水听器系统中,使光纤水听器能够检测低频水声信号,本论文提出了创新性的研究方案:以弱测量的偏振干涉光学结构;采用保偏光纤代替空间光路;将声压信号耦合到探头管上,通过对弱值信号进行测量实现高精度、低频率的水下声压检测。本论文对基于弱测量原理的光纤水听器进行系统的理论和实验研究。具体主要工作内容和研究成果如下:（1）论述了光纤弱测量的基础理论。通过双折射晶体光学实验来简单介绍弱测量原理;再通过偏振光的态矢量函数和保偏光纤的琼斯矩阵来描述光在通过保偏光纤后的态矢量变化;采用空间弱测量光路结构引入保偏光纤方式,对保偏光纤的弱测量理论分析;为后面章节的理论和实验奠定理论基础。（2）论述基于弱测量原理的光纤相位实验。实验方案的光学部件都采用不动件,利用电光晶体的电可调谐相位来调节光路。实验利用保偏光纤代替空间光路,制备成弱测量的保偏干涉光学结构。通过弱测量结构来测量固定静水压对保偏光纤进行挤压产生微小的相位变化量。实验结果表明:电光晶体的相位变化量最小的调节量为10-5rad;采用很短的保偏光纤（200mm）,后选择角度为0.01rad和0.03rad时,静水压变化量为11Pa,光纤的相位变化量为30×10-5rad,最小可测光纤相位变化量为10-5rad。（3）基于弱测量原理的光纤水听器理论设计。设计中将空间光学部件集成成为光纤器件,把弱测量的光学结构前选择和后选择分别集成成为一个比较小的光纤器件。光纤水听器探头由保偏光纤缠绕到聚碳酸酯（PC）管上,制备成弱值放大（WVA）系统结构。再对光纤水听器系统中的光源提出要求,系统需要的光源为窄线宽、超低强底噪声和相位噪声,因为这个噪声对光纤水听器系统的等效噪声声压值产生影响。同时对也探头的弹性力学分析和有限元分析,最终得到结果为探头的理论相位声压灵敏度为-173.03d B re rad/u Pa和固有频率为47.73Hz。（4）基于弱测量原理的光纤水听器系统的实验研究。基于一般光纤水听器的参数定义和测量,对基于弱测量原理的光纤水听器的声压线性度、相位声压灵敏度、等效噪声声压的定义和测量方法进行论述。通过自制的低频水声系统装置,将基于弱测量原理的光纤水听器和标准B&K水听器进行对比测量实验。此次实验中,通过信号发生器产生0.1Hz-200Hz的水声声压信号,最终实验结果显示:（a）频率范围为0.1Hz-50Hz时,声压线性度≤10%;（b）声压相位灵敏度在频率范围为0.1Hz-50Hz时,平均值为-173d B re rad/u Pa,平坦度为0.5d B re rad/u Pa,与之前的理论计算相同;（c）光纤水听器在10Hz时,等效噪声声压为1.3×10-6Pa/Hz1/2;（d）光纤水听器可以在低频0.1Hz可测量出明显的时域信号。
孟洲,陈伟,王建飞,胡晓阳,陈默,路阳,陈羽,张一弛[2]（2021）在《光纤水听器技术的研究进展》文中指出光纤水听器（FOH）作为一种新型水声传感器,可应用于水下目标探测、石油天然气勘探、地震检测等军事和民用领域。随着海洋背景噪声的增大和水下目标降噪水平的提高,人们对FOH的性能要求也越来越高。因此,从FOH的主要发展方向、关键技术、新型FOH三个层面介绍了FOH技术,包括大规模FOH阵列、甚低频探测、深海远程传输、拖曳细线阵、窄线宽激光器、信号处理、光纤矢量水听器和分布式FOH等方面,对于FOH系统的理论研究和实际应用具有一定的指导意义。
张骥[3]（2020）在《光纤激光器噪声测量与抑制技术的研究》文中研究说明近年来,单频光纤激光器凭借其窄线宽、结构紧凑、稳定性好、光束质量优良等特点,在精密光谱测量、激光雷达和非线性变频等领域具有着重要应用。然而,在例如光纤水听器、相干光通信、引力波探测等实际应用中,其噪声特性也是大家关注的一项重要指标,并且值得进一步的优化。本学位论文围绕单频光纤激光器,针对其噪声测量与噪声抑制等关键技术开展研究,主要工作内容包括:第一,系统梳理单频光纤激光器噪声基本理论。基于速率方程理论建立单频光纤激光器弛豫振荡的理论模型,推导出激光器泵浦与腔损耗的影响,并数值分析了变化趋势,分析了强度噪声中技术噪声与散粒噪声的影响;讨论了光纤激光器频率噪声中几种主要的噪声源,包括自发辐射噪声、基本热噪声以及自热噪声,详细分析了各自的影响机制并推导出所贡献的频率噪声表达式;阐述频率噪声与线宽之间的关系。第二,瞄准低噪声单频光纤光源,设计研制出高灵敏度的宽频段强度与频率噪声测量系统。通过研制基于迈克尔逊光纤干涉仪的相关延时自外差频率噪声测量装置和具有定标功能的光外差拍频测量装置,结合频谱分析仪和快速傅立叶变换分析仪等标准仪器,测量出了单频光纤激光器在[mHz,MHz]宽频段内的频率和强度噪声特性。经与厂家数据对比和不同测量方案所得结果之间的相互印证,验证了测量的准确度和有效性。此外,实验还测量了调Q光纤激光器的噪声特性。第三,利用主、被动技术对单频光纤激光器的强度噪声与频率噪声进行抑制。设计出低震动敏感度的封装方案,结合精密温控,实现激光器噪声初步抑制;采用光电反馈法对激光器的强度噪声进行进一步抑制,实现了弛豫振荡峰处最大20 dB的抑制水平,在大于100 kHz频率范围,强度噪声整体幅度低于-120 dB/Hz;利用自主研制的高稳定性光纤干涉仪作为鉴频元件进行稳频实验,经稳频后,单频激光频率噪声在10 Hz-10 kHz内实现了大于30 dB的噪声抑制,其中,10 Hz处频率噪声低于10 Hz2/Hz,在10 Hz-10 kHz范围,频率噪声低于100 Hz2/Hz。抑制后的噪声指标达到了国内领先水平。以上研究结果对研制低噪声单频光纤激光器以满足引力波探测、时频传递、光纤传感等领域的应用需求具有重要的参考价值。
庞彦东[4]（2020）在《基于拉丝塔光栅阵列的超细线光纤水听器关键技术研究》文中进行了进一步梳理光纤水听器由于抗电磁干扰、易于复用、灵敏度较高、远距离传输等优势得到了世界范围内的广泛研究。近年来,随着水下目标减振降噪技术的不断发展,声呐对于20～30 k Hz水下声波探测距离被不断压缩,因此相干性高、传播距离远的低频声波探测成为最新的研究方向;另一方面探测装备不断往轻量化、大航程方向发展,超细线水听器由于占用空间小,便于搭载于小型化平台多基元复用实现水声探测。综上所述,开发针对低频段水声探测的高灵敏度、超细缆径、大规模复用的光纤水听器是未来的发展趋势。传统的光纤水听器基于多个独立的光纤单元构建,通过熔接、并联等方式组装分立传感单元进而实现复用,由于元件众多、结构复杂,极大地增加了工作量与复用难度,因此寻找一种简单可靠、复用数量较大,但阵列无焊点的解决方案是大规模、超细线、高稳定、高灵敏度光纤水听器阵列走向实用必须解决的问题。研究具备上述特征的光纤水听器阵列技术有着非常重要的意义与广阔应用前景。为满足光纤水听器阵列的大规模、小型化、高稳定、高灵敏度实际应用需求,本文研究了一种基于拉丝塔光栅阵列的超细线光纤水听器,针对系统涉及到的关键技术进行探索,主要内容如下:（1）拉丝塔光栅水听器阵列的原理分析。针对光纤水听器高灵敏度探测需求,采用拉丝塔光栅阵列作为光反射单元,并基于制备的弱反射光栅实现干涉测量,推导系统中光纤水声传感机理。结合已有多相解调法、相位生成载波解调法推导干涉型水听器解调原理;同时对轴向长度增敏、径向涂敷增敏做理论与仿真验证。（2）基于参考传感器的信号解调算法设计与优化。基于相位生成载波法中存在的问题,利用拉丝塔光栅阵列一致性良好的特点设置参考传感器,设计了一种更简单、有效的信号解调方法,并进一步结合该结构完成自适应噪声抑制及信号优化。通过理论计算、仿真分析、实验测试分析解调效果,对噪声抑制、信号优化方法定量分析。利用压电陶瓷产生振动进行实验,结合时域结果、解调线性度、信噪比分析初步完成算法验证,并在载频漂移、调制深度等方面与现有相位生成载波算法对比。基于参考传感器构建参考输入,实现光路自适应噪声优化。最后对光路中的非理想器件造成的算法误差进行参数拟合,完成解调信号优化。（3）拉丝塔光栅水听器阵列一体化增敏成缆方法实现。针对初期制备的拉丝塔光栅阵列进行串扰理论及性能分析,随后基于轴向、径向理论进行初期单基元增敏试验,摸索合适的工艺参数,确定最佳参数后进行一体化涂敷增敏成缆,最后对水听器阵列样品做前后对比。验证光纤水听器声压灵敏度随着腔长变化、径向涂敷的增敏规律。与此同时,对成缆前后的波长、反射率、阵型等因素进行对比分析,证明一体化涂敷成缆工艺是否满足制备性能良好的超细线拉丝塔光栅水听器阵列需求。（4）拉丝塔光栅水听器阵列水下实验研究。对拉丝塔光栅干涉型水听器中影响灵敏度校准的因素进行分析,确定最佳声压场测量方案。设计水下试验,利用信纳比、总谐波失真参数与现有相位生成载波算法对比,同时利用制备的光缆进行时域信号测试,验证所制备水听器光缆的增敏效果。最后对所制备的256基元水听器阵列解调结果、等效噪声压测试,证明拉丝塔光纤水听器低频探测时的实际应用能力。
李世丽[5]（2020）在《微震监测用光纤加速度传感器研究》文中研究表明随着煤矿等能源开采深度增加和深埋隧道的掘进,高瓦斯压力、高地应力现象愈加明显,以煤矿煤与瓦斯突出、隧道冲击地压为主的动力灾害时有发生,造成重大的人员伤亡和经济损失。这些灾害的孕育与发生包含岩体从微尺度、小尺度、中尺度到大尺度破裂全过程,同时伴随着大量的微震活动,对微震活动的有效监测有望实现对动力灾害的预测预警。研究和实践表明,微震监测技术已经成为岩体破裂监测最有效的方式之一。目前,传统电学微震监测设备已得到广泛应用,但仍存在前端需供电、易受电磁干扰问题,在煤矿等易燃易爆环境中使用有诸多限制。将干涉型光纤传感器引入到微震监测中,具有本质安全、高灵敏、宽频带、大动态等独特优势,具有良好应用前景。本论文基于干涉型光纤传感原理,研制了膜片式、顺变柱体型两种结构的微震监测用光纤加速度传感器,探索了法布里珀罗加速度传感器的动态光谱解调技术,设计并构建了8通道高灵敏光纤微震监测系统,在淮南矿业集团煤业公司潘二矿12123底抽巷开展了微震监测现场试验。主要研究内容如下:1、利用MEMS（Micro-Electro-Mechanical System）微纳加工工艺制备铝-聚酰亚胺-铝复合膜,其厚度可精密控制在纳米量级,同时通过刻蚀预留中间硅基部分作为惯性质量块,形成复合膜-质量块一体化结构;将复合膜与法布里珀罗干涉仪结合,制作了三个直径为10 mm的同参数加速度传感器,对加速度分辨率、频响特性、耐高温等综合性能进行测试,并进行应力分析,实验结果与理论分析一致,且具有良好的一致性,可为光纤加速度传感器小型化、批量生产提供理论指导。2、提出将动态光谱解调技术应用于法布里珀罗加速度传感系统中,研究了动态光谱与加速度频率、振幅之间关系,实现了对振动信号幅度的解调,灵敏度为17 mW/g;对动态光谱自拟合差分恢复出振动时域信号,通过MATLAB数值模拟和实验分析验证了这种算法的可行性,最后分析了动态光谱解调技术的频率检测极限。3、提出阻尼可调的非对称顺变柱体光纤加速度传感器,首次分析加速度传感器封装外壳底部厚度、壁厚、高度等几何尺寸对其性能的影响,并进行ANSYS有限元模态分析和实验验证;对传感单元参数优化和预应力分析,研制8个适用于煤与瓦斯突出微震监测的光纤加速度传感器,灵敏度为350 rad/g,频带宽度为20 Hz-1.9 kHz;重点研究了金属波纹片、弹簧、聚合物等不同材料阻尼器对系统阻尼的影响,通过阻尼机构设计可调节加速度传感器的灵敏度与谐振频率,研制频带宽度达10 kHz的宽频响探头,为光纤微震监测系统在金属矿等硬岩环境中应用提供有效方案。4、基于空分复用技术搭建了8通道高灵敏光纤微震监测系统,系统最小可检测加速度为0.15μg/Hz1/2,动态范围116 dB,工作频带20 Hz1.9 kHz,各通道具有良好的一致性;对系统进行工程化应用设计,在淮南矿业集团煤业公司潘二矿12123底抽巷进行微震现场试验,对获取的敲击、爆破、微震等有效信号进行分析及初步定位,验证了光纤微震监测系统的可行性。本论文的研究为深部高瓦斯矿井煤与瓦斯突出、隧道岩爆等动力灾害的预测预报和防治提供关键支撑,对采矿、岩石力学与工程学科的发展也将起到积极推动作用。
顾敏学,胡江飞,李端明[6]（2019）在《芯轴型-空气腔式光纤水听器的有限元仿真》文中进行了进一步梳理光纤水听器在军事应用中有着重要地位,阐述了芯轴型-含空气腔式光纤水听器的传感原理,并对其声压灵敏度参数进行了研究。通过建立有限元模型,分析了其结构以及弹性层参数对声压灵敏度的影响。设计了一种光纤水听器,并对其声压灵敏度和谐振进行分析,仿真结果表明其在500 Hz～9 kHz的工作区间内可以达到高于-140 dB的声压灵敏度,此种光纤水听器可用于拖曳线列阵。
任仲杰[7]（2019）在《基于矩形脉冲二元相位调制的干涉型光纤传感技术及应用研究》文中认为干涉型光纤传感器具有高灵敏度、高检测分辨率、抗电磁干扰能力强等优点,在油气探测、水声监测、周界安防等各个领域有着广泛的应用。目前对于干涉型光纤传感器的研究在传感器结构、相位检测、组网成阵、实时信号处理等方面存在一些问题:在油气探测领域,随着探测油层的不断深入,对地震检波器灵敏度以及低频检测的要求越来越高;在光纤传感应用系统中,随着光纤传感阵列规模越来越大,系统对单个传感器相位检测技术运算速度的要求越来越高,同时组网过程中复用技术的使用会产生相关串扰噪声对系统性能造成影响。本文针对上述问题开展研究,主要研究内容和创新点包括以下部分:针对目前相位检测技术存在相位解调计算复杂度高的问题,提出了基于矩形脉冲二元相位调制的相位检测方法,该方法采用矩形脉冲对光源相位进行二元调制,利用非平衡干涉仪两干涉臂存在长度差的特点,在干涉仪输出端生成三步移相光强信号。通过时间标定即可获取三步移相光强信号用于相位计算,具有计算复杂度低、精度高、实时性好的特点,为大规模传感阵列的相位检测提供理论基础。为了有效降低高频噪声对矩形脉冲二元相位调制相位解调精度的影响,提出了基于光强滤波的矩形脉冲二元相位调制方法,有效抑制了高频噪声对相位解调精度的影响,提高了信噪比。研制了基于双端固支梁的高灵敏度光纤加速度传感器,采用矩形脉冲二元相位调制相位检测方法对其性能进行了测试,灵敏度最高可达3300rad/g,具有良好的线性度和抗横向干扰能力,可有效实现100Hz以下低频振动信号的测量,为传感阵列系统的搭建以及高灵敏度油气探测提供基础。针对基于时分/波分混合复用的光纤传感阵列存在通道间串扰的问题,提出了波长交叉组合技术,结合矩形脉冲二元相位调制方法,有效降低了时分/波分混合复用阵列系统通道间串扰,实验结果表明系统串扰低至-60d B（光开关消光比低于28d B）,有效提高了系统性能。针对光纤传感阵列系统存在的偏振衰落问题,提出三态偏振分集检测技术,有效克服了信号的完全偏振衰落。为提高对大规模光纤传感阵传感数据的实时处理能力,研究了基于FPGA的实时信号处理技术,构建了基于矩形脉冲二元相位调制的FPGA实时传感信号处理硬件架构。矩形脉冲二元相位调制方法后续信号提取简单,仅需三个点便可恢复出单个相位点,算法适用于基于FPGA的流水线结构,具有很高的实时性。在数据处理模块中,基于区域生长思想,在9个时钟周期之内完成光强提取、相位计算以及解包,延时低达180ns,每秒相位数据的吞吐能力可达5×107,具有准确度高、实时性好的特点。最后,通过对系统资源预算进行分析,验证本文采用的中端ATER Stratix III FPGA芯片可有效支持1024以上个传感器的实时信号处理。以基于矩形脉冲二元相位调制的光纤传感阵列系统为基础,研究了干涉型光纤传感技术在地震波检测方面的应用,搭建了基于时分/波分混合复用的64基元加速度传感器阵列,对该系统性能进行了测试,实验结果表明64基元传感器能有效反映振动信号的时间幅度等信息,可探测最小加速度信号约为100ng/Hz@100Hz。同时研究了光纤传感技术在周界安防方面的应用,采用Michelson型结构设计了4防区系统,防区的长度为50m,采用时域穿越统计算法对不同入侵行为进行报警,可有效对脚踹、攀爬等入侵信号进行报警,同时可有效抑制雨雪等环境的干扰。对系统进行了持续一个月的测试,系统响应时间为0.5s,未出现漏报,误报率低于1%。
易朗宇,沈燕青,徐红霞,韩银[8]（2019）在《光纤水听器探头结构设计综述》文中研究指明研究了国内外声压标量光纤水听器、声压梯度矢量光纤水听器、惯性式矢量光纤水听器等主流光纤水听器探头结构设计方案,分析其设计思路,对比了不同结构的性能优劣,提出了灵敏度提高措施,对新型探头的设计具有参考价值。
白云瑞[9]（2019）在《基于光纤矢量水听器的三相流测井关键技术研究》文中认为在石油开采之前,首先要做的就是测井。通过测井来获得各种石油地质及工程技术资料,包括油源的位置和油源的方向,以及油气水混合相的流动特性与各相的组分含量,从而准确获得石油产量。光纤矢量水听器是一种用于水下声场探测的重要仪器,其测量灵敏度高,动态范围大,方向性优良,用于石油测井中,可以探测地层微弱的三相流流动噪声信号,对于三相流测井研究有重要意义。本文基于光纤相位调制基本原理,提出一种全光纤外调制型Michelson干涉水听系统方案,基于此方案设计光纤矢量水听器系统,研制了同振型光纤矢量水听器探头,对探头性能进行了测试,并基于光纤矢量水听器研究了其在流体流速测量中的应用。主要内容如下:1.提出了一种全光纤外调制型Michelson干涉水听系统方案,该方案综合了传统内调制和外调制的优缺点,将窄线宽光信号直接进行高速相位调制,再通过非平衡式的Michelson干涉仪来保留载波信号,采用大臂长差Michelson干涉仪,窄线宽激光器,在保证低相位噪声的前提下进一步提高了系统的动态范围、可测带宽和灵敏度。2.设计了一种同振型弹性柱体结构的声波敏感探头,推导了该种结构探头的加速度灵敏度和谐振频率的理论公式。仿真分析了弹性柱体材料和重要结构尺寸对探头性能的影响,研制了一维同振型光纤矢量水听器。对其灵敏度和指向性进行了测试。其声压灵敏度最大可达-128dB,加速度灵敏度最大可达41dB,指向性2kHz处的凹点深度为27.2dB。3.基于全光纤外调制型Michelson干涉水听系统方案优化了PGC解调算法。仿真分析了PGC解调算法中的调制深度、滤波器的设计对解调系统的影响。并通过实验验证了算法的正确性。4.设计并搭建了光纤矢量水听器流速测量系统。通过相关谱分析,在实验室条件下测量出垂直管道水流速度,与理论符合。对比了不同传感器间距下的测量结果,验证了相关流速测量中两信号的相关性与传感器间距的关系。
林惠祖[10]（2013）在《基于匹配干涉的光纤光栅水听器阵列关键技术研究》文中提出随着水声对抗技术的发展和探潜需求的不断提高,高可靠性大规模光纤水听器阵列成为了高性能水下探测的重要手段。基于匹配干涉的光纤光栅水听器阵列结合了光纤光栅技术小型化、高可靠性、低成本的优点以及相干检测灵敏度高的优点,逐渐成为大规模光纤水听器阵列的主要技术方案。该技术的突破将为进一步提高拖曳阵、岸基阵和舷侧阵等声纳系统的阵列规模和可靠性奠定基础,为水下探潜提供更高性能的水声探测装备。基于匹配干涉的光纤光栅水听器阵列的关键技术是在一根光纤上制作数十到数百个不同波长的光纤光栅对,形成多个光学相干单元,这对光纤光栅的制作、过程监控和信号处理均有极高要求和难度。针对光纤光栅水听器阵列的实际应用需求,课题从光纤光栅的基本理论出发,设计了基于匹配干涉的光纤光栅水听器阵列的系统结构,对该方案中的抗偏振衰落技术、串扰分析及抑制和降噪等关键技术进行了分析,试制了4个小型化的光纤光栅水听器并组成了4基元超细光纤光栅水听器阵列,研究了阵列的基本性能。论文的主要研究成果和创新性如下:1.针对光纤光栅波长匹配难题,采用预拉力法对光纤光栅的波长进行控制。对光纤光栅刻栅波长匹配进行理论分析,得到Corning单模光纤刻制光纤光栅的波长变化量与施加预应力的关系为-1.35nm/N。综合考虑载氢和退火影响,实现了光纤光栅波长控制和匹配光栅的制作,为刻制光纤光栅水听器阵列提供技术支撑,保证系统光学部分的正常运行。同时,针对窄线宽光源与光纤光栅水听器阵列的波长失配问题,采用波长匹配的高反射率保偏光纤光栅对光纤激光器的波长进行选择,并对保偏光纤光栅在不同输入光偏振态条件下的光谱特性进行测试分析,得到光栅的反射率与输入偏振光的方位角成高斯分布,并制作了波长匹配的低噪声高相干的单纵模环形光纤激光器,其相对强度噪声和相位噪声分别为-120d B Hz和-115d B Hz@1k Hz,满足实际应用要求。2.抗偏振衰落是光纤光栅水听器阵列系统中实现相干检测的一大难题。传统的干涉型光纤水听器普遍采用法拉第旋镜的方法来抑制系统的偏振衰落,但是由于光纤光栅水听器阵列系统特殊的光学结构,该方法无法适用。因此,寻求一种简单易行的适用于光纤光栅水听器阵列系统的抗偏振衰落方法是其最终走向实际应用必须解决的难题。针对匹配干涉的光纤光栅水听器系统的偏振衰落问题,本文首先对干涉型光纤光栅水听器系统各点处的偏振特性进行分析,得到系统干涉条纹可见度与引导光纤双折射、匹配干涉仪双折射和FBG-FP腔双折射的关系。最后对适用于干涉型光纤光栅水听器系统的抗偏振衰落方法进行了理论分析和实验验证。其中,脉冲偏振切换法不止可以消除偏振衰落,其结合剥层算法还可以抑制串扰,尤其适用于时分复用的光纤光栅水听器阵列系统。3.光纤光栅串之间多次反射的串扰是影响光纤光栅水听器时分复用数目的关键。针对串扰问题,推导了不同复用数的光纤光栅传感器阵列不同时刻的光强干涉公式,仿真计算和实验测试了串扰大小和光栅反射率及系统复用数的关系。对各个传感器初始相位随机性导致的串扰信号的不稳定性进行分析,并采用统计学方法进行了理论分析和实验验证,为光纤光栅水听器阵列的设计和向大规模方向发展奠定了基础。4.针对光纤光栅水听器阵列小型化应用需求,对芯轴型光纤光栅水听器基元的传感机理和封装结构进行设计分析。研制了直径为18mm和12mm的两种光纤光栅水听器,其声压相位灵敏度分别为-149.0d B和-145.7d B,在2.5k Hz以下的测试范围内,封装基元的频率响应平坦,波动小于±1d B。研制了内径7.4mm外径10mm的光纤光栅水听器,声压相位灵敏度为-149.4d B,波动小于±0.6d B,系统等效噪声声压谱级为47.4d B。5.研制了4基元的超细光纤光栅水听器阵列,对光纤光栅水听器成阵后的的声压相位灵敏度和通道串扰进行测试。成阵后光纤光栅水听器基元的声压相位灵敏度不发生改变,第二、第三和第四个基元与第一基元的串扰分别为-39.4d B、-26.7d B和-22.2d B。实现了低噪声、高灵敏度、低成本和高可靠性的匹配干涉光纤光栅水听器阵列的设计制作,为光纤光栅大规模制作与应用奠定了基础。
二、降低光纤水听器加速度灵敏度的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、降低光纤水听器加速度灵敏度的研究（论文提纲范文）
（1）基于量子弱测量原理的光纤水听器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 光纤水听器研究现状 |
| 1.2.1 光强度型 |
| 1.2.2 干涉型 |
| 1.2.3 光纤光栅型 |
| 1.3 量子弱测量技术 |
| 1.3.1 量子弱测量技术简介 |
| 1.3.2 基于量子弱测量原理的光相位测量 |
| 1.4 论文框架与研究内容 |
| 1.4.1 论文框架 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 基于量子弱测量原理的光纤理论模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 量子弱测量理论模型 |
| 2.2.1 量子弱测量 |
| 2.2.2 量子弱测量的三部分 |
| 2.2.3 实弱测量放大原理 |
| 2.2.4 虚弱测量放大原理 |
| 2.3 光在保偏光纤中的态矢量模型 |
| 2.3.1 光子的态矢量函数 |
| 2.3.2 线偏振光的态矢量函数 |
| 2.3.3 椭圆偏振光的态矢量函数 |
| 2.3.4 偏振光的琼斯矩阵的态矢量函数 |
| 2.3.5 偏振光经过保偏光纤的态矢量函数 |
| 2.4 基于量子弱测量原理的光纤相位测量理论模型 |
| 2.4.1 基于弱值放大的空间光路相位测量理论分析 |
| 2.4.2 保偏光纤在弱测量光路中的理论分析 |
| 2.4.3 光相位噪声理论分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于量子弱测量原理的光纤相位测量技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于量子弱测量原理的光纤相位测量技术 |
| 3.3 基于量子弱测量原理的光纤相位测量实验 |
| 3.3.1 电光晶体的光相位测量实验 |
| 3.3.2 前后选择的光纤耦合实验 |
| 3.3.3 保偏光纤静水压相位变化量分析 |
| 3.3.4 弱测量实验分析 |
| 3.3.5 弱测量的保偏光路噪声分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于量子弱测量原理光纤水听器系统设计与实现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光纤水听器系统设计 |
| 4.3 光纤水听器系统探头设计 |
| 4.3.1 前后选择光纤器件集成设计 |
| 4.3.2 保偏光纤长度及相位值设计 |
| 4.3.3 光纤水听器探头的灵敏度估算 |
| 4.3.4 光纤水听器探头有限元分析 |
| 4.4 光纤水听器系统的相位解调技术 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于量子弱测量原理的光纤水听器系统实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 光纤水听器主要性能及测试方法 |
| 5.2.1 声压灵敏度 |
| 5.2.2 等效噪声声压 |
| 5.2.3 声压线性度 |
| 5.3 光纤水听器实验方案及测试 |
| 5.3.1 光纤水听器实验低频装置 |
| 5.3.2 光纤水听器探头制备 |
| 5.3.3 光纤水听器实验方案说明 |
| 5.4 光纤水听器实验测试及讨论 |
| 5.4.1 光纤水听器声压线性度测试结果及讨论 |
| 5.4.2 光纤水听器声压灵敏度测试结果及讨论 |
| 5.4.3 光纤水听器等效噪声声压测试结果及讨论 |
| 5.4.4 光纤水听器测试小结 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 主要研究工作 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 进一步研究建议 |
| 参考文献 |
| 作者简介及攻读博士期间科研成果 |
| 致谢 |
（2）光纤水听器技术的研究进展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 光纤水听器的主要发展方向 |
| 2.1 大规模光纤水听器阵列 |
| 2.2 甚低频光纤水听器 |
| 2.3 深海与远程传输 |
| 2.4 光纤细线拖曳阵 |
| 3 光纤水听器的关键技术 |
| 3.1 低噪声超窄线宽激光器 |
| 3.2 信号检测和水声信号处理 |
| 4 新型光纤水听器 |
| 4.1 光纤矢量水听器 |
| 4.2 分布式光纤水听器 |
| 5 结论 |
（3）光纤激光器噪声测量与抑制技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 单频光纤激光应用及其光源噪声影响 |
| 1.1.1 光纤水听器 |
| 1.1.2 相干光通信 |
| 1.1.3 引力波探测 |
| 1.2 激光噪声定义与分类 |
| 1.3 噪声测量与抑制技术 |
| 1.3.1 噪声测量 |
| 1.3.2 噪声抑制 |
| 1.4 本论文主要工作 |
| 第2章 单频光纤激光器噪声基本理论 |
| 2.1 强度噪声 |
| 2.1.1 技术噪声 |
| 2.1.2 弛豫振荡 |
| 2.1.3 散粒噪声 |
| 2.2 频率噪声 |
| 2.2.1 自发辐射 |
| 2.2.2 基本热噪声 |
| 2.2.3 自热噪声 |
| 2.2.4 频率噪声与激光线宽关系 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 单频激光噪声测量技术研究 |
| 3.1 强度噪声测量 |
| 3.1.1 高频段强度噪声测量 |
| 3.1.2 低频段强度噪声测量 |
| 3.1.3 宽频段强度噪声谱 |
| 3.2 频率噪声测量 |
| 3.2.1 高频段频率噪声测量 |
| 3.2.2 低频段频率噪声测量 |
| 3.2.3 宽频段频率噪声谱 |
| 3.3 调Q光纤激光器噪声测量 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 单频光纤激光器噪声抑制 |
| 4.1 单频DBR光纤激光器 |
| 4.2 被动抑制技术 |
| 4.2.1 谐振腔封装结构设计 |
| 4.2.2 精密温控 |
| 4.3 主动抑制技术 |
| 4.3.1 光电反馈抑制强度噪声 |
| 4.3.2 基于迈克尔逊光纤干涉仪的频率噪声抑制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
| 致谢 |
（4）基于拉丝塔光栅阵列的超细线光纤水听器关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 光纤水听器研究现状 |
| 1.2.1 光纤水听器发展历史 |
| 1.2.2 基于光纤光栅的水听器发展历史 |
| 1.2.3 基于拉丝塔光栅阵列的光纤水听器研究现状 |
| 1.3 光纤水听器关键技术研究现状 |
| 1.3.1 干涉型光纤水听器信号解调技术研究现状 |
| 1.3.2 干涉型光纤水听器传感增敏技术研究现状 |
| 1.4 本文研究内容与创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 主要创新点 |
| 第2章 拉丝塔光栅水听器阵列原理 |
| 2.1 相干检测工作原理 |
| 2.1.1 干涉型水听器单基元传感机理 |
| 2.1.2 拉丝塔光栅水听器阵列工作原理 |
| 2.2 拉丝塔光栅水听器阵列“干端”解调原理 |
| 2.2.1 干涉型水听器多相解调算法 |
| 2.2.2 干涉型水听器相位生成载波解调算法 |
| 2.3 拉丝塔光栅水听器阵列“湿端”增敏原理 |
| 2.3.1 轴向增敏理论分析 |
| 2.3.2 径向增敏理论分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于参考传感器的信号解调与优化 |
| 3.1 信号解调算法设计 |
| 3.1.1 基于参考传感器的水听器解调算法 |
| 3.1.2 水听器阵列同步稳定解调方法 |
| 3.2 信号解调算法仿真与实验分析 |
| 3.2.1 解调算法的仿真对比 |
| 3.2.2 解调算法的实验测试 |
| 3.3 噪声抑制与信号优化 |
| 3.3.1 基于参考传感器的噪声抑制 |
| 3.3.2 基于参考传感器的信号优化 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 拉丝塔光栅水听器阵列一体化增敏 |
| 4.1 拉丝塔光栅阵列信号串扰理论及参数分析 |
| 4.1.1 光谱遮蔽与高阶反射光功率串扰 |
| 4.1.2 时分复用干涉信号高阶串扰 |
| 4.1.3 成缆前的水听器阵列参数分析 |
| 4.2 拉丝塔光栅水听器增敏试验 |
| 4.2.1 轴向增敏实验试验 |
| 4.2.2 径向增敏实验试验 |
| 4.3 拉丝塔光栅水听器阵列一体化径向涂敷增敏 |
| 4.3.1 成缆工艺介绍 |
| 4.3.2 成缆后的水听器阵列参数分析 |
| 4.3.3 成缆工艺对光栅阵列影响分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 拉丝塔光栅水听器阵列水下实验 |
| 5.1 拉丝塔光栅水听器的水声传感校准 |
| 5.1.1 声压灵敏度校准方法 |
| 5.1.2 测量姿态对灵敏度校准的影响分析 |
| 5.1.3 测量深度对灵敏度校准的影响分析 |
| 5.2 拉丝塔光栅水听器阵列信号解调与增敏实验验证 |
| 5.2.1 参考传感器解调声压场水声传感实验 |
| 5.2.2 一体化增敏成缆的声压场实验 |
| 5.3 拉丝塔光栅水听器阵列关键参数实验验证 |
| 5.3.1 阵列信号时域测试 |
| 5.3.2 等效噪声压分析测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果目录 |
| 攻读学位期间参与的科研项目 |
（5）微震监测用光纤加速度传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 微震监测研究综述 |
| 1.3 光纤加速度传感器研究现状 |
| 1.3.1 膜片式光纤加速度传感器 |
| 1.3.2 顺变柱体光纤加速度传感器 |
| 1.3.3 悬臂梁型光纤加速度传感器 |
| 1.4 光纤加速度传感器解调技术 |
| 1.5 论文研究内容与创新点 |
| 第2章 膜片式法布里珀罗加速度传感器 |
| 2.1 膜片式FOFPA传感器理论 |
| 2.1.1 F-P干涉理论 |
| 2.1.2 FOFPA传感器的力学模型 |
| 2.2 基于PE膜的FOFPA传感器 |
| 2.2.1 模态分析 |
| 2.2.2 实验验证 |
| 2.3 基于MEMS复合膜的FOFPA传感器 |
| 2.3.1 MEMS工艺 |
| 2.3.2 MEMS复合膜的制备 |
| 2.3.3 灵敏度的应力修正 |
| 2.3.4 传感器设计与实验验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 动态光谱解调技术 |
| 3.1 光纤F-P传感器解调技术 |
| 3.1.1 强度解调 |
| 3.1.2 相位解调 |
| 3.1.3 波长解调 |
| 3.2 基于空间频谱分析的振幅解调 |
| 3.2.1 检测原理 |
| 3.2.2 实验验证与数据分析 |
| 3.3 基于自拟合差分法的时域信号解调 |
| 3.3.1 检测原理与模拟仿真 |
| 3.3.2 实验验证与数据分析 |
| 3.3.3 检测频率分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 非对称顺变柱体光纤加速度传感器 |
| 4.1 非对称高灵敏光纤加速度传感器 |
| 4.1.1 模型分析 |
| 4.1.2 实验验证与性能分析 |
| 4.2 传感器优化设计 |
| 4.2.1 封装设计 |
| 4.2.2 预应力分析 |
| 4.3 基于阻尼设计的宽频响探头 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 微震监测系统设计与现场试验 |
| 5.1 光纤阵列复用技术 |
| 5.2 系统工程化设计与性能测试 |
| 5.2.1 系统工程化设计 |
| 5.2.2 系统性能测试 |
| 5.3 微震监测现场试验 |
| 5.3.1 试验环境介绍 |
| 5.3.2 传感网络与探头布设 |
| 5.3.3 敲击测试 |
| 5.4 微震监测数据分析 |
| 5.4.1 敲击信号分析与识别 |
| 5.4.2 爆破信号分析与识别 |
| 5.4.3 微震信号分析与识别 |
| 5.4.4 干扰信号分析与识别 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术成果 |
| 攻读博士期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（6）芯轴型-空气腔式光纤水听器的有限元仿真（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 基本原理 |
| 2.1 光纤水听器传感原理 |
| 2.2 芯轴型-含空气腔光纤水听器结构设计 |
| 3 有限元建模 |
| 4 结构参数分析与设计 |
| 5 结论 |
（7）基于矩形脉冲二元相位调制的干涉型光纤传感技术及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光纤传感技术 |
| 1.2.2 基于干涉型光纤传感器的地震波检测技术 |
| 1.2.3 基于干涉型光纤传感器的周界安防技术 |
| 1.2.4 干涉型光纤传感器相位检测方法 |
| 1.2.5 光纤传感器阵列复用技术 |
| 1.2.6 基于FPGA的实时信号处理技术 |
| 1.2.7 研究现状小结 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 矩形脉冲二元相位调制光纤传感原理 |
| 2.1 干涉型光纤传感基本原理 |
| 2.1.1 光纤相位调制原理 |
| 2.1.2 光纤干涉仪原理 |
| 2.2 矩形脉冲二元相位调制光纤传感原理 |
| 2.2.1 矩形脉冲二元相位调制基本原理 |
| 2.2.2 基于光强滤波的矩形脉冲二元相位调制 |
| 2.3 基于双端固支梁的高灵敏度光纤加速度传感器 |
| 2.3.1 加速度传感器一般模型分析 |
| 2.3.2 加速度传感器设计与制作 |
| 2.4 理论仿真与实验分析 |
| 2.4.1 相位调制原理仿真与实验分析 |
| 2.4.2 噪声抑制原理仿真与实验分析 |
| 2.4.3 加速度传感器的性能测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于矩形脉冲二元相位调制的光纤传感阵列系统及其关键技术 |
| 3.1 基于矩形脉冲二元相位调制的光纤传感阵列 |
| 3.1.1 基于时分/波分混合复用的传感阵列结构 |
| 3.1.2 Michelson型时分复用系统 |
| 3.1.3 光纤光栅F-P型时分复用系统 |
| 3.2 基于矩形脉冲二元相位调制的传感阵列关键技术 |
| 3.2.1 波长交叉组合技术 |
| 3.2.2 三态偏振分集检测技术 |
| 3.3 实验分析 |
| 3.3.1 Michelson干涉仪型时分复用系统的相位解调 |
| 3.3.2 光纤光栅F-P干涉仪型时分复用系统的相位信号解调 |
| 3.3.3 基于波长交叉组合的传感器阵列串扰实验分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于矩形脉冲二元相位调制的FPGA实时传感信号处理硬件架构 |
| 4.1 硬件架构整体介绍 |
| 4.2 系统核心模块的硬件实现架构 |
| 4.2.1 调制信号产生模块 |
| 4.2.2 光强数据获取模块 |
| 4.2.3 动态通道调度模块 |
| 4.2.4 基于区域生长的数据处理模块 |
| 4.2.5 通信和时钟等辅助模块 |
| 4.3 支持大规模传感器阵列的资源预算分析 |
| 4.4 实验分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 干涉型光纤传感技术的应用 |
| 5.1 干涉型光纤传感技术在地震波检测的应用 |
| 5.1.1 系统构建 |
| 5.1.2 实验分析 |
| 5.2 干涉型光纤传感技术在周界安防系统的应用 |
| 5.2.1 Michelson干涉仪型系统构建和实验分析 |
| 5.2.2 光纤光栅F-P型系统构建和实验分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 全文总结 |
| 6.1 本文主要内容 |
| 6.2 本文主要创新点 |
| 6.3 下一步研究工作 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）基于光纤矢量水听器的三相流测井关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状及分析 |
| 1.2.1 光纤矢量水听器的研究状况 |
| 1.2.2 三相流测井技术研究现状 |
| 1.3 本论文的研究内容 |
| 第二章 光纤矢量水听器及流速测量理论模型 |
| 2.1 光纤相位调制原理 |
| 2.1.1 光纤的应力应变效应 |
| 2.1.2 光纤的温度应变效应 |
| 2.2 基于PGC外调制的全光纤Michelson干涉声波传感理论 |
| 2.2.1 内调制原理及数学模型 |
| 2.2.2 外调制原理及数学模型 |
| 2.2.3 全光纤外调制Michelson干涉水听系统方案及理论分析 |
| 2.3 基于光纤水听器的流速测量原理 |
| 2.3.1 相关检测数学模型 |
| 2.3.2 基于相关检测的流速测量原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光纤矢量水听器探头设计 |
| 3.1 光纤矢量水听器工作原理 |
| 3.1.1 矢量声场探测原理 |
| 3.1.2 同振式矢量水听器工作原理 |
| 3.2 矢量水听器的性能参数理论分析及仿真 |
| 3.2.1 加速度灵敏度和谐振频率的理论分析 |
| 3.2.2 同振式矢量水听器探头性能仿真分析 |
| 3.3 同振式矢量水听器探头制作 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 光纤矢量水听器系统设计 |
| 4.1 光学系统设计 |
| 4.1.1 激光器 |
| 4.1.2 光纤耦合器 |
| 4.1.3 光电探测器 |
| 4.2 数据采集系统 |
| 4.2.1 PCIE9757 数据采集卡 |
| 4.2.2 基于PCIE9757 采集卡的软件设计 |
| 4.3 信号解调系统 |
| 4.3.1 PGC相位解调原理 |
| 4.3.2 调制深度的确定 |
| 4.3.3 动态范围分析 |
| 4.3.4 PGC解调算法仿真分析 |
| 4.4 相关流速测量系统 |
| 4.4.1 基于光纤矢量水听器的流速测量系统设计 |
| 4.4.2 影响相关流速测量的因素 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 光纤矢量水听器系统实验研究 |
| 5.1 全光纤外调制型Michelson干涉水听系统实验 |
| 5.1.1 全光纤外调制型Michelson干涉水听系统输出信号 |
| 5.1.2 声波信号解调 |
| 5.2 光纤矢量水听器探头性能测试 |
| 5.2.1 光纤矢量水听器灵敏度测试 |
| 5.2.2 光纤矢量水听器指向性测试 |
| 5.3 基于光纤矢量水听器的流体流速测量实验 |
| 5.3.1 实验系统搭建 |
| 5.3.2 数据处理及流速计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（10）基于匹配干涉的光纤光栅水听器阵列关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 光纤水听器的发展历程及趋势 |
| 1.1.2 光纤光栅水听器的分类 |
| 1.2 基于FBG-FP腔的光纤光栅水听器的研究现状 |
| 1.2.1 美国和挪威等国光纤光栅水听器的研究历史与现状 |
| 1.2.2 国内光纤光栅水听器研究历史与现状 |
| 1.3 光纤光栅水听器阵列关键技术 |
| 1.4 论文的主要工作 |
| 第二章 光纤光栅理论、制作和波长匹配技术 |
| 2.1 光纤光栅耦合模理论 |
| 2.2 光纤光栅的光谱特性 |
| 2.3 光纤光栅刻制及相关处理技术 |
| 2.3.1 光纤的光敏性模型及增敏技术 |
| 2.3.2 光纤光栅刻制与参数测量技术 |
| 2.3.3 光纤光栅热退火技术 |
| 2.3.4 光纤光栅的波长控制匹配制作技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光纤光栅水听器阵列技术 |
| 3.1 光纤光栅水听器的传感机理及阵列复用技术 |
| 3.1.1 光纤光栅水听器的传感机理 |
| 3.1.2 光纤光栅水听器阵列复用技术 |
| 3.2 光纤光栅水听器阵列设计 |
| 3.2.1 光纤光栅水听器阵列的基本采样和光学参数设计 |
| 3.2.2 光纤光栅水听器阵列的反射率设计 |
| 3.2.3 光纤光栅水听器阵列的波长失配分析 |
| 3.3 光纤光栅水听器阵列主要器件的选择与性能参数 |
| 3.3.1 光源 |
| 3.3.2 光纤放大器 |
| 3.3.3 光电探测器 |
| 3.3.4 其它器件 |
| 3.4 光纤光栅水听器阵列的信号处理技术和动态范围 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 干涉型光纤传感系统的抗偏振衰落技术 |
| 4.1 光纤的偏振理论 |
| 4.1.1 单模光纤的双折射和光波的偏振特性 |
| 4.1.2 单模光纤干涉仪的偏振态演化与可见度表示 |
| 4.2 干涉型光纤传感系统的可见度和噪声特性分析 |
| 4.3 干涉型光纤传感器的抗偏振衰落技术 |
| 4.3.1 全保偏光纤法 |
| 4.3.2 扰偏法 |
| 4.3.3 偏振分集接收法 |
| 4.3.4 脉冲偏振切换法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 光纤光栅水听器阵列串扰分析 |
| 5.1 时分复用光纤光栅水听器阵列的串扰成因及大小分析 |
| 5.2 光纤光栅水听器阵列的串扰及其不稳定性的理论分析 |
| 5.2.1 光纤光栅水听器阵列的串扰分析与仿真 |
| 5.2.2 串扰不稳定性分析 |
| 5.3 光纤光栅水听器阵列的串扰测试 |
| 5.3.1 传感器信号的采集解调与串扰测试 |
| 5.3.2 串扰不稳定性测试 |
| 5.3.3 不同声光周期脉冲之间的串扰对系统的影响 |
| 5.4 光纤光栅水听器阵列的串扰抑制技术 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 光纤光栅水听器探头封装及成阵技术 |
| 6.1 光纤光栅水听器探头封装 |
| 6.1.1 空气腔芯轴型光纤光栅水听器 |
| 6.1.2 光纤光栅水听器声传感 |
| 6.2 光纤光栅水听器的声压相位灵敏度 |
| 6.2.1 声压相位灵敏度设计及定义 |
| 6.2.2 光纤光栅水听器声压相位灵敏度的测量方法 |
| 6.2.3 光纤光栅水听器声压相位灵敏度测试 |
| 6.3 四基元光纤光栅水听器阵列 |
| 6.3.1 四基元光纤光栅水听器阵列声压相位灵敏度测试 |
| 6.3.2 四基元光纤光栅水听器阵列串扰测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 论文的主要工作和创新 |
| 7.2 下一步的研究工作 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
四、降低光纤水听器加速度灵敏度的研究（论文参考文献）
- [1]基于量子弱测量原理的光纤水听器研究[D]. 罗政纯. 吉林大学, 2021(01)
- [2]光纤水听器技术的研究进展[J]. 孟洲,陈伟,王建飞,胡晓阳,陈默,路阳,陈羽,张一弛. 激光与光电子学进展, 2021(13)
- [3]光纤激光器噪声测量与抑制技术的研究[D]. 张骥. 中国科学技术大学, 2020
- [4]基于拉丝塔光栅阵列的超细线光纤水听器关键技术研究[D]. 庞彦东. 武汉理工大学, 2020(01)
- [5]微震监测用光纤加速度传感器研究[D]. 李世丽. 安徽大学, 2020(07)
- [6]芯轴型-空气腔式光纤水听器的有限元仿真[J]. 顾敏学,胡江飞,李端明. 光学与光电技术, 2019(06)
- [7]基于矩形脉冲二元相位调制的干涉型光纤传感技术及应用研究[D]. 任仲杰. 南京理工大学, 2019(01)
- [8]光纤水听器探头结构设计综述[J]. 易朗宇,沈燕青,徐红霞,韩银. 移动通信, 2019(05)
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