用于地表振動(dòng)信號(hào)測(cè)量的激光干涉儀研究.pdf

1、由于傳統(tǒng)的周邊安全預(yù)警系統(tǒng)（例如：紅外對(duì)射、振動(dòng)光纖報(bào)警系統(tǒng)、振動(dòng)電纜報(bào)警系統(tǒng)、閉路電視等）在現(xiàn)今雖然能基本滿足我國(guó)對(duì)安全防護(hù)系統(tǒng)的要求，但隨著在實(shí)際使用過(guò)程中，人們?cè)诋a(chǎn)品的監(jiān)測(cè)精度及實(shí)時(shí)性方面提出了新的要求。
　　基于現(xiàn)實(shí)的需求，在提升安全預(yù)警工作的質(zhì)量基礎(chǔ)上，迫切需要?jiǎng)?chuàng)新周邊安全預(yù)警的技術(shù)，從而研制出具有高靈敏度的監(jiān)測(cè)裝置來(lái)搭建周邊安全預(yù)警系統(tǒng)。基于激光干涉儀的地表振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)系技術(shù)具有靈敏度，監(jiān)測(cè)距離長(zhǎng)，定位準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，充分

2、滿足了安全預(yù)警系統(tǒng)的新要求。論文針對(duì)高靈敏度地表振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)接收裝置研究的需求，主要利用基于偏振激光干涉儀測(cè)振的原理搭建一具有較高靈敏度的監(jiān)測(cè)地表振動(dòng)信號(hào)的周邊安全預(yù)警系統(tǒng)，在此方向上，對(duì)偏振激光干涉儀測(cè)量地表振動(dòng)信號(hào)的工作原理做出了理論推導(dǎo)并在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
　　首先，論文在開篇介紹了周邊安全預(yù)警技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，引出激光干涉測(cè)振技術(shù)，以傳統(tǒng)的邁克爾遜干涉儀為例，分析了干涉測(cè)量原理，研究了偏振干涉儀測(cè)量振動(dòng)信號(hào)

3、的工作原理和在搭建過(guò)程中干涉儀光路及所用的光學(xué)元件帶來(lái)的非線性誤差。
　　其次，基于論文中搭建偏振激光干涉儀過(guò)程中所用的干涉信號(hào)接收方式及光學(xué)平臺(tái)中存在的非線性誤差，研究了校準(zhǔn)非線性誤差的算法和對(duì)信號(hào)解調(diào)的信號(hào)細(xì)分算法，進(jìn)一步討論了非線性校準(zhǔn)算法及信號(hào)細(xì)分算法的原理，并利用軟件在PC上搭建信號(hào)解調(diào)平臺(tái)的方法。
　　再次，采用LabVIEW編寫的軟件對(duì)偏振干涉儀實(shí)現(xiàn)在軟件平臺(tái)上的控制并在PC平臺(tái)上將采集到的信號(hào)進(jìn)行處理。通過(guò)在

4、PC平臺(tái)上利用LabVIEW編寫的軟件程序?qū)I9215采集卡實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)控制，進(jìn)而可以在PC上實(shí)時(shí)的顯示及處理接收到的干涉信號(hào)。
　　最后,在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，對(duì)偏振激光干涉儀進(jìn)行了搭建和監(jiān)測(cè)軟件程序的調(diào)試，并進(jìn)行了地表振動(dòng)信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以得出，在軟件正常工作下，論文中利用激光干涉測(cè)量技術(shù)搭建的地表振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)到一定頻率的振動(dòng)信號(hào)。
　　本文通過(guò)偏振激光干涉儀的光路結(jié)構(gòu)、非線性誤差校準(zhǔn)算法、振動(dòng)