白光干涉型光纤麦克风系统的研究

摘要

随着光纤传感技术的发展，白光干涉型光纤麦克风传感技术也已经成为传感领域研究的一个热点，但文献中出现的白光干涉型光纤麦克风的相位灵敏度都不是很理想。本论文针对白光干涉型光纤麦克风的相位灵敏度问题进行了理论和实验的研究，实现了使系统相位灵敏度处在2/ π最高相位灵敏度工作点的位置。
　　 本论文利用白光干涉法，分别采用基于光纤波导调制器和基于3×3 耦合器的双路平衡检测的复合干涉仪结构，针对语音弱信号，提出了两种简单的电路解调方法，这两种解调方法都实现了使系统处在最高相位灵敏度的相位工作点2/ π
　　 的位置。
　　 第一章首先阐述了光纤麦克风的发展，并把光纤麦克风分为两类，分别介绍了强度型光纤麦克风和干涉型光纤麦克风的工作原理，同时就本论文主要内容作了概述，介绍了本论文的创新之处。
　　 第二章详细介绍了光干涉原理和光干涉的条件，然后介绍了白光干涉的原理，这为后面第三章第四章白光干涉型光纤麦克风提供了理论基础。
　　 第三章利用两个2×2 耦合器搭建了一个马赫－曾德尔和赛格纳克混合干涉仪，用光纤波导调制器代替PZT 调制，构造了一种新型的光纤麦克风系统。光纤波导调制器的应用克服了PZT 调制的高频限制和非线性效应，增加了系统的灵活性和频响范围。实验中，把信号发生器接在音箱上产生单频音，电路中采用PGC 解调方法前部分的一个分支，实现了语音弱信号的保真拾取。
　　 第四章在前几章的基础上，采用3×3 耦合器构建了一个双路平衡检测系统，无需调制器外加高频载波调制，利用两路探测器组成双路平衡检测系统，使系统相位灵敏度保持在最高点。同时，双路平衡检测降低了光源强度噪声和环境对系统的干扰，调制器的去除既简化了光路和电路结构，又降低了系统的成本。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

第二章白光干涉型光纤麦克风工作原理

第三章基于波导调制器的新型光纤麦克风系统

第四章最高相位灵敏度白光干涉型光纤麦克风系统

总结

在读期间参加的科研项目及发表的文章

致谢