基于光纖干涉儀的振動(dòng)頻譜測(cè)量技術(shù)研究.pdf

1、隨著大量近代新型干涉儀和新的測(cè)量原理與方法的出現(xiàn)，光學(xué)干涉測(cè)量的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)大，并且已經(jīng)成為高精確度測(cè)量的主要手段之一。
　　本文基于光纖Mach-Zehnder干涉儀的測(cè)量原理，以線(xiàn)陣CCD取代傳統(tǒng)光電探測(cè)器作為條紋拾取工具，并配以圖像采集卡，與計(jì)算機(jī)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)由振動(dòng)信號(hào)引起的干涉條紋位移的自動(dòng)測(cè)量。
　　針對(duì)光纖Mach-Zehnder干涉儀的特點(diǎn)，首先確定了整個(gè)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，給出了系統(tǒng)選用的光源、光纖、CCD攝

2、像機(jī)與圖像采集卡的技術(shù)參數(shù)；詳細(xì)闡述了光相位調(diào)制原理和光纖干涉條紋的形成機(jī)理。
　　論文從干涉條紋的采集和處理與分析兩個(gè)方面對(duì)數(shù)字圖像技術(shù)的有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了研究，并在VisualC++編譯環(huán)境下進(jìn)行了應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了光纖干涉條紋圖像的連續(xù)采集。針對(duì)干涉條紋圖像噪聲的特點(diǎn)完成了低通濾波器的設(shè)計(jì)、圖像的平滑處理，消除了干涉條紋中心的定位誤差，獲得了良好的效果。導(dǎo)數(shù)符號(hào)二值圖法在提取干涉條紋中心過(guò)程中的運(yùn)用，克服了普通二值化方法中閾

3、值難以選取的問(wèn)題，提高了測(cè)量的精確度。最后對(duì)干涉條紋位移曲線(xiàn)進(jìn)行了離散傅里葉變換，給出了所測(cè)振動(dòng)的頻譜特性。
　　本論文最后分析了測(cè)量系統(tǒng)的誤差，提出了解決方案。為了能夠辨別條紋的移動(dòng)方向，指出了條紋最大允許的移動(dòng)速度限制。
　　本文提出的振動(dòng)頻譜測(cè)量技術(shù)集光纖傳感器靈敏度高、結(jié)構(gòu)靈巧、耐惡劣環(huán)境、抗電磁干擾、易于遙測(cè)和構(gòu)成陣列等優(yōu)越性于一體，在水下軍事應(yīng)用、保密監(jiān)聽(tīng)等方面有很大的應(yīng)用前景，是光纖傳感技術(shù)研究的重要方向之一，