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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 光纤布拉格光栅最佳位置优化 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 100

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

7.2 FBG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