光强调制型光纤加速度计专利技术研究综述

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作者 付友昱 杨子诚 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第2期1-4,共4页

光纤加速度计是国防安全、航空航天等领域常用的传感器,其中光强调制型光纤加速度计以其结构简单、易于实现的优势广泛应用于各类测量环境。以光强调制型光纤加速度计的专利申请为研究对象,确定了透射式、反射式和接触式这3种类型的技... 光纤加速度计是国防安全、航空航天等领域常用的传感器,其中光强调制型光纤加速度计以其结构简单、易于实现的优势广泛应用于各类测量环境。以光强调制型光纤加速度计的专利申请为研究对象,确定了透射式、反射式和接触式这3种类型的技术分支。分析了这3种类型的强度调制型光纤加速度计的发展过程,重点分析了典型技术方案,旨在为行业人员了解相关技术提供参考。 展开更多

关键词 光纤加速度计 光强调制 透射式 反射式

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基于光纤-镜面干涉腔的光纤加速度计 被引量：6

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作者 林巧 陈柳华 +1 位作者 李书 吴兴坤 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1179-1184,共6页

设计、研制了一种基于光纤-镜面干涉腔的光纤加速度计。介绍了该加速度计的传感原理及弹性结构设计,并对其性能进行了实验测试。该加速度计用固定于圆网状弹性结构上的硅微反射镜与处理过的光纤端面构成光纤-镜面干涉腔来产生相位差随... 设计、研制了一种基于光纤-镜面干涉腔的光纤加速度计。介绍了该加速度计的传感原理及弹性结构设计,并对其性能进行了实验测试。该加速度计用固定于圆网状弹性结构上的硅微反射镜与处理过的光纤端面构成光纤-镜面干涉腔来产生相位差随外界加速度改变的光干涉信号;采用相位生成载波技术通过对干涉信号的调制和解调实现对相位差的精确测定。应用工程软件Cosmosworks(Solidworks)对该加速度计弹性结构的灵敏度进行了理论分析,并与样机测试比较。结果表明,该光纤加速度计的灵敏度为63.2rad/g,共振频率为160Hz,分辨率为4μg而动态范围接近108,结果与理论分析符合得较好。该加速度计不仅结构简单,还集成了多维加速度计的优势。 展开更多

关键词 光纤加速度计 相位生成载波技术 灵敏度 分辨率

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基于DSP的干涉型光纤加速度计检测方案的研究 被引量：3

3

作者 曹家年 卢山 +2 位作者 杨革文 张雅彬 张玉华 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2003年第2期217-220,共4页

针对采用PGC解调方案的光纤加速度计,提出了一种基于高速数字处理芯片(DSP)的数字检测方案.介绍了DSP系统的软件和硬件的设计及实现.以DSP为核心的数据采集处理系统在光纤加速度计测量系统中得到了很好的应用.系统经过了软件和硬件的调... 针对采用PGC解调方案的光纤加速度计,提出了一种基于高速数字处理芯片(DSP)的数字检测方案.介绍了DSP系统的软件和硬件的设计及实现.以DSP为核心的数据采集处理系统在光纤加速度计测量系统中得到了很好的应用.系统经过了软件和硬件的调试工作,完成了PGC解调工作.光纤加速度计检测的信号得到了解调,取得了预期目标,这也进一步说明了利用DSP芯片进行数字PGC解调处理方案的可行性. 展开更多

关键词 数字信号处理 光纤加速度计 PGC

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一种基于外腔式法布里-珀罗干涉仪的光纤加速度计 被引量：1

4

作者 王学锋 王明超 +1 位作者 唐才杰 何哲玺 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期800-804,共5页

研制了一种基于外腔式法布里-珀罗(F-P)干涉仪的光纤加速度计,理论分析了影响标度因数的结构参数,并利用有限元分析软件ANSYS对该结构进行仿真分析。F-P干涉仪由光纤端面和固定在弹性膜片上的反射镜组成,膜片上加工两圈花瓣状分布的弧... 研制了一种基于外腔式法布里-珀罗(F-P)干涉仪的光纤加速度计,理论分析了影响标度因数的结构参数,并利用有限元分析软件ANSYS对该结构进行仿真分析。F-P干涉仪由光纤端面和固定在弹性膜片上的反射镜组成,膜片上加工两圈花瓣状分布的弧形阵列。这种F-P干涉仪结构标度因数高、横向串扰小。经实验测定,该光纤加速度计标度因数为155.48 rad/g,与仿真分析结果基本吻合,交叉灵敏度仅为4.87×10^(-2) rad/g,分辨率为100mg,零位稳定性为125mg,提出了进一步提高性能的方法。 展开更多

关键词 光纤加速度计 弹性膜片 外腔式 法布里-珀罗干涉仪

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一种液体配重光纤加速度计的设计与分析 被引量：3

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作者 仲伟博 倪燕如 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 2003年第6期68-69,72,共3页

利用Mach-Zehnder干涉原理,在单模光纤测重力加速度的装置中,提出了一种应用液体配重的方法设计出的轴心式传感器探测装置,并对此种设计形式进行了理论推算,得出了加速度与设计参量的关系,分析了此种设计的有效性.

关键词 Mach-Zehnder干涉原理 传感器 液体配重法 光纤加速度计

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采用GRIN透镜之光纤加速度计原理分析 被引量：8

6

作者 王惠南 《光子学报》 EI CAS CSCD 1995年第1期18-24,共7页

根据近轴子午光线方程，研究了自聚焦透镜光纤加速度计的工作原理。据光功率耦合，分析了光纤和自聚焦透镜物理参数之选择。同时，对自聚焦透镜倾斜的影响给出了定量分析。本文从理论上证明了这种结构新颖，体积极小，精度高，成本低之... 根据近轴子午光线方程，研究了自聚焦透镜光纤加速度计的工作原理。据光功率耦合，分析了光纤和自聚焦透镜物理参数之选择。同时，对自聚焦透镜倾斜的影响给出了定量分析。本文从理论上证明了这种结构新颖，体积极小，精度高，成本低之自聚焦透镜光纤加速度计是合理可行的。 展开更多

关键词 GRIN透镜 光纤加速度计 原理 自聚焦透镜

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一种光纤加速度计传感原理的物理学分析 被引量：4

7

作者 倪燕茹 《重庆工学院学报（自然科学版）》 2008年第12期90-92,共3页

给出了一种相位调制型Mach—Zender光纤加速度传感器,阐述了该种干涉型光纤加速度计的结构设计及工作原理.通过对该光纤加速度传感系统的力学模型的分析,详细推导出了反映被测信号的加速度与干涉输出的相位差之间的关系表达式,并讨论了... 给出了一种相位调制型Mach—Zender光纤加速度传感器,阐述了该种干涉型光纤加速度计的结构设计及工作原理.通过对该光纤加速度传感系统的力学模型的分析,详细推导出了反映被测信号的加速度与干涉输出的相位差之间的关系表达式,并讨论了决定加速度相位灵敏度的相应参数. 展开更多

关键词 光纤加速度计 传感 干涉 加速度 相位差

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Michelson型光纤加速度计检测上限的分析研究

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作者 朱雪峰 赵旭宏 于晓之 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2007年第1期314-317,共4页

动态范围是光纤加速度计的一个很重要的指标,文中重点通过理论分析来确定光纤加速度计动态范围上限值所应满足的条件;与以往只能通过仿真来验证理论分析是否正确不同的是,在这里通过实验结果验证了理论分析结论的正确性;分析结果对工程... 动态范围是光纤加速度计的一个很重要的指标,文中重点通过理论分析来确定光纤加速度计动态范围上限值所应满足的条件;与以往只能通过仿真来验证理论分析是否正确不同的是,在这里通过实验结果验证了理论分析结论的正确性;分析结果对工程应用中光纤加速度计检测上限值的确定有一定的实用价值。 展开更多

关键词 光纤加速度计 检测上限 PGC解调

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小波分析在光纤加速度计信号检测中的应用

9

作者 王俊彦 《计算机测量与控制》 CSCD 2007年第2期162-164,169,共4页

光纤加速度计凭借自身的诸多优势而受到军事和国防领域的青睐,因此广泛应用于惯性导航系统;但由于受光源光功率的随机变化、光电探测器噪声、电路噪声以及环境噪声的影响,光纤加速度传感器的输出信号通常非常微弱,而且含有大量噪声,从... 光纤加速度计凭借自身的诸多优势而受到军事和国防领域的青睐,因此广泛应用于惯性导航系统;但由于受光源光功率的随机变化、光电探测器噪声、电路噪声以及环境噪声的影响,光纤加速度传感器的输出信号通常非常微弱,而且含有大量噪声,从而降低了光纤加速度计的精度,首先针对光纤加速度计系统中的几种主要噪声及其特征进行了分析,针对噪声的特点,研究了小波包分析的方法,并利用该方法提取信号中的有用信息,最终达到削弱干扰噪声的目的;从仿真结果来看,该去噪方法有效。 展开更多

关键词 光纤加速度计 微弱信号 信号检测 小波包

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白光干涉型光纤加速度计的误差分析 被引量：3

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作者 王明超 王学锋 +2 位作者 王钊 唐才杰 黄建业 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期41-47,共7页

针对所研制的一种能够测量加速度直流信号的光纤加速度计,建立了影响该加速度计测量准确度的光学原理误差、交叉灵敏度误差以及温度引起的误差模型,并对该模型进行了仿真和实验分析.结果表明:随着信噪比增加以及光谱采样间隔减小,解调... 针对所研制的一种能够测量加速度直流信号的光纤加速度计,建立了影响该加速度计测量准确度的光学原理误差、交叉灵敏度误差以及温度引起的误差模型,并对该模型进行了仿真和实验分析.结果表明:随着信噪比增加以及光谱采样间隔减小,解调算法的测量误差水平降低,测量准确度可达到4.5×10-5g;在1倍重力加速度下交叉灵敏度误差为1.8mg;当环境温度20℃时,温度每升高(降低)1℃,会使标度因数增加(减小)0.79‰. 展开更多

关键词 光纤光学 光纤加速度计 白光干涉 误差分析 交叉灵敏度 标度因数

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3种相位调制型光纤加速度计的比较分析

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作者 仲伟博 《重庆工学院学报（自然科学版）》 2008年第12期112-115,共4页

给出了3种分别基于Mach—Zenhder、Michelson和Fabry-Perot相位调制型的光纤加速度传感器,阐述了这3种干涉型光纤加速度计的结构、机理及工作原理,并进行了比较分析,得出了被测信号的加速度与干涉输出的相位差的关系.讨论了决定这3种光... 给出了3种分别基于Mach—Zenhder、Michelson和Fabry-Perot相位调制型的光纤加速度传感器,阐述了这3种干涉型光纤加速度计的结构、机理及工作原理,并进行了比较分析,得出了被测信号的加速度与干涉输出的相位差的关系.讨论了决定这3种光纤加速度计相位灵敏度的相应参数. 展开更多

关键词 光纤加速度计 Mach-Zenhder干涉 Michelson干涉 Fabry-Perot干涉 加速度 相位差

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光纤加速度计在林业机械检测中的应用

12

作者 王琢 乔世坤 冯琳琳 《林业机械与木工设备》 2008年第4期47-49,共3页

创新地将干涉型光纤加速度计应用到林业机械的检测中,并利用LabVIEW软件平台实现加速度信号的PGC解调,以测量林业机械设备的振动加速度信号。

关键词 光纤加速度计 振动 PGC

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基于有限元方法的光纤加速度计灵敏度仿真分析 被引量：3

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作者 肖昭 罗洪 熊水东 《半导体光电》 CAS 北大核心 2016年第2期151-153,160,共4页

阐述了光纤加速度计的工作原理,利用有限元方法得到光纤加速度计两弹性柱体外半径上节点的径向形变ΔR,并通过公式计算得出加速度灵敏度值39.69dB(0dB=1rad/g),最后依据仿真得到的结构材料参数,研制了光纤加速度计,并测得其加速度灵敏度... 阐述了光纤加速度计的工作原理,利用有限元方法得到光纤加速度计两弹性柱体外半径上节点的径向形变ΔR,并通过公式计算得出加速度灵敏度值39.69dB(0dB=1rad/g),最后依据仿真得到的结构材料参数,研制了光纤加速度计,并测得其加速度灵敏度为39.43dB,与仿真结果相差0.26dB,实验数据与仿真结果相吻合。研究结果表明,利用有限元方法对光纤加速度计加速度灵敏度性能进行仿真具有一定可行性,该研究对芯轴式推挽型光纤加速度计的结构设计和广泛应用具有重要的理论指导意义。 展开更多

关键词 光纤加速度计 有限元分析 加速度灵敏度 等效模型

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基于Michelson干涉原理的光纤加速度计的研究 被引量：2

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作者 王婷 王惠南 《计算机测量与控制》 CSCD 2005年第10期1066-1068,共3页

分析了一种迈克尔逊干涉型光纤加速度计的结构设计和工作原理,详细推导了被测信号的加速度与迈克尔逊干涉仪的输出相位差之问的关系,并对加速度的灵敏度进行了相应的参数讨论,最后应用Matlab软件对光信号处理电路进行了仿真;结果表明,... 分析了一种迈克尔逊干涉型光纤加速度计的结构设计和工作原理,详细推导了被测信号的加速度与迈克尔逊干涉仪的输出相位差之问的关系,并对加速度的灵敏度进行了相应的参数讨论,最后应用Matlab软件对光信号处理电路进行了仿真;结果表明,解调信号和待测信号相位一致性好,从而从理论上证明了这种结构新颖、体积小、精度高、成本低的干涉型光纤加速度计是合理可行的。 展开更多

关键词 迈克尔逊干涉 光纤加速度计 信号处理

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微型光纤加速度计系统研究 被引量：1

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作者 刘伟 《哈尔滨商业大学学报（自然科学版）》 CAS 2012年第5期575-578,共4页

光纤加速度计作为新型光纤传感器的一种,在高精度测量领域中有着不可替代的作用.实现光纤加速度计信号的解调,对于进一步提高传感器测量精度以及实用化都有着重要的意义.光源调频相位生成载波技术(PGC)常用于干涉型光纤传感器的信号解调... 光纤加速度计作为新型光纤传感器的一种,在高精度测量领域中有着不可替代的作用.实现光纤加速度计信号的解调,对于进一步提高传感器测量精度以及实用化都有着重要的意义.光源调频相位生成载波技术(PGC)常用于干涉型光纤传感器的信号解调,为了实现整个光纤传感系统的小型化,提高数据处理速度和解调精度,设计制作了应用于盘式光纤加速度计数字解调系统,系统以DSP和FPGA数字系统作为解调硬件电路的核心,实现对微型盘式光纤Michelson干涉仪相位信号检测.实验结果表明,微型盘式光纤加速度测量系统对微小振动信号检测有着很高的灵敏度,是高精度测量领域中的一个重要研究方向. 展开更多

关键词 数字解调 高精度 光纤加速度计

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干涉型光纤加速度计的研究

16

作者 王婷 王惠南 《兵工自动化》 2005年第3期5-5,共1页

迈克尔逊干涉型光纤加速度计由顺变柱体、敏感质量块M、套筒、单膜光纤绕组、光源LD、光电探测器PIN和信号处理电路组成。推导了被测信号的加速度与迈克尔逊干涉仪的输出相位差之间的关系,并在Matlab环境下对光信号处理电路进行了仿真... 迈克尔逊干涉型光纤加速度计由顺变柱体、敏感质量块M、套筒、单膜光纤绕组、光源LD、光电探测器PIN和信号处理电路组成。推导了被测信号的加速度与迈克尔逊干涉仪的输出相位差之间的关系,并在Matlab环境下对光信号处理电路进行了仿真。其结果表明解调信号和待测信号相位一致。 展开更多

关键词 干涉型光纤加速度计 输出相位 光信号处理电路 解调信号 待测信号

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一种闭环式光纤加速度计设计

17

作者 邵世翔 袁金海 +3 位作者 揭文斌 荣垂宇 张轶博 谭中奇 《大学物理实验》 2014年第2期24-26,共3页

以光纤为挠性形变体、以激光为信息传递媒介,结合光电检测及闭环控制等技术设计了一种结构简单、成本低廉的光学加速度计,并就该方案实验系统各部件选型和系统测量灵敏度进行了简单分析。该方案可克服传统摆式光纤加速度计方案的不足,... 以光纤为挠性形变体、以激光为信息传递媒介,结合光电检测及闭环控制等技术设计了一种结构简单、成本低廉的光学加速度计,并就该方案实验系统各部件选型和系统测量灵敏度进行了简单分析。该方案可克服传统摆式光纤加速度计方案的不足,实现高精度和大动态范围的加速度测量。 展开更多

关键词 光纤加速度计 闭环 四象限探测器

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盘式光纤加速度计的灵敏度增强方法研究 被引量：1

18

作者 马坤 吴海军 +1 位作者 杨继勇 田帅飞 《应用科技》 CAS 2018年第3期61-65,共5页

提出一种基于多层缠绕光纤环的灵敏度增强方法以实现盘式光纤加速度计高灵敏度传感。通过分析单层光纤敏感盘盘片的应力应变状态,探讨光纤盘粘贴区域、弹性盘片尺寸、传感光纤类型3种因素对灵敏度的影响,采用多层光纤敏感盘对盘式光纤... 提出一种基于多层缠绕光纤环的灵敏度增强方法以实现盘式光纤加速度计高灵敏度传感。通过分析单层光纤敏感盘盘片的应力应变状态,探讨光纤盘粘贴区域、弹性盘片尺寸、传感光纤类型3种因素对灵敏度的影响,采用多层光纤敏感盘对盘式光纤加速度传感器进行灵敏度增强的方案,并通过有限元软件仿真验证。采用多层光纤敏感盘制作的盘式光纤加速度计,其加速度灵敏度能够达到6 243.4 rad/g,有效地提高了盘式光纤加速度传感器的灵敏度。 展开更多

关键词 光纤传感 加速度 灵敏度 盘式光纤加速度计 光纤敏感盘 有限元仿真 光纤干涉仪 应力应变

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光纤加速度计强度噪声的研究 被引量：2

19

作者 杨革文 《上海航天》 2003年第5期29-32,49,共5页

对光纤加速度计系统中由激光光源引入的具有1/f特性的强度噪声进行了分析,阐述了强度噪声产生的机理及其对系统性能的影响,并提出相应的解决方案。实验结果与分析所得结论基本吻合。该方法对提高光纤加速度计低频段灵敏度有重要的参考... 对光纤加速度计系统中由激光光源引入的具有1/f特性的强度噪声进行了分析,阐述了强度噪声产生的机理及其对系统性能的影响,并提出相应的解决方案。实验结果与分析所得结论基本吻合。该方法对提高光纤加速度计低频段灵敏度有重要的参考价值。 展开更多

关键词 光纤加速度计 强度噪声 惯性导航系统 噪声控制 工作原理 共模抑制

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光纤加速度计专利申请分析 被引量：2

20

作者 付友昱 《中国科技信息》 2019年第9期30-32,共3页

加速度计是国防、土木、航空航天等领域常用的传感器,光纤加速度计具备本质防爆、抗电磁干扰、体积小、重量轻、动态范围宽、精度高、抗腐蚀、耐高温等优势因而得到各国科研人员的重视,各种类型的光纤加速度计专利申请不断出现。本文以... 加速度计是国防、土木、航空航天等领域常用的传感器,光纤加速度计具备本质防爆、抗电磁干扰、体积小、重量轻、动态范围宽、精度高、抗腐蚀、耐高温等优势因而得到各国科研人员的重视,各种类型的光纤加速度计专利申请不断出现。本文以光纤加速度计的专利申请为研究对象,对全球范围内涉及光纤加速度计的专利进行统计,尝试从专利申请中分析光纤加速度计的发展趋势、研究方向、技术演进路线等信息。 展开更多

关键词 光纤加速度计 专利申请 抗电磁干扰 航空航天 动态范围 科研人员 发展趋势 技术演进

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