光纖光柵地震檢波器信號解調(diào)系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著地震檢波技術(shù)的迅速發(fā)展，對其頻率、動態(tài)范圍、精度及分辨率的要求也日益提高，而傳統(tǒng)的地震檢波器存在著頻帶窄、動態(tài)范圍小、精度和分辨率低、抗干擾能力差等缺點，已經(jīng)越來越不能滿足現(xiàn)在地震勘探的要求。光纖光柵作為目前最有發(fā)展前途、最具有代表性的光纖無源器件，若將其用于振動傳感則具有傳統(tǒng)探測器無可比擬的優(yōu)點：(1)用波長編碼信號，便于構(gòu)成分布式傳感網(wǎng)絡(luò)(2)靈敏度高(3)動態(tài)范圍大(4)抗干擾能力強。 基于光纖光柵的傳感網(wǎng)絡(luò)中，如何檢

2、測、處理傳感光柵中心波長的微小偏移量，即對波長編碼的信號實現(xiàn)解調(diào)是整個系統(tǒng)實用化的關(guān)鍵。對光纖Bragg光柵傳感器信息的采集和處理，實驗室一般借助于光譜儀等光學儀器，在實際工程應(yīng)用中，該方法有很多缺點，如何開發(fā)一套高精度、大動態(tài)范圍適合實際工程應(yīng)用的波長位移檢測系統(tǒng)已經(jīng)成為近年來研究的熱點。 本文由教育部光電信息技術(shù)科學重點實驗室開放課題(2005-16)“基于Sagnac環(huán)的光纖光柵傳感器解調(diào)系統(tǒng)的研究”基金資助，致力于開發(fā)一

3、種適用于地震檢波器的信號解調(diào)系統(tǒng)，主要從以下幾方面展開研究： 1．系統(tǒng)介紹了光纖Bragg光柵及其傳感原理；分析了溫度和應(yīng)變以及二者交叉敏感對傳感特性的影響；對光纖Bragg光柵傳感應(yīng)用中的各種關(guān)鍵技術(shù)做了詳細的介紹并重點分析和比較了各種解調(diào)方案的優(yōu)缺點。 2．系統(tǒng)介紹了光纖Bragg光柵地震檢波器探測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理，并對其靈敏度等性能進行詳盡的理論分析，最后對整個探測系統(tǒng)進行性能測試。 3．從解調(diào)系統(tǒng)的功