光纤M-Z干涉仪用于声发射探测的理论与实验研究

论文题目: 光纤M-Z干涉仪用于声发射探测的理论与实验研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 光学工程

作者: 张森

导师: 梁艺军

关键词: 声发射,干涉式光纤传感器,灵敏度,定向检测

文献来源: 哈尔滨工程大学

发表年度: 2005

论文摘要: 声发射技术在无损检测、地震预测、混凝土结构检测、应力测量、微位移测量等领域应用很广泛。光纤传感器的主要特点是灵敏度高、频带宽、体积小。本课题的研究目的是对声发射探测的理论分析,并结合干涉式光纤传感器技术,探索并研究研制一种新的干涉式光纤声发射传感器检测系统的可行性。论文给出了“n”状结构的Mach-Zehnder干涉式光纤声发射传感器检测系统的结构和工作原理,理论上分析了这种结构的光纤声发射传感器与声表面波之间的相互作用。实验结果表明:这种结构的声发射传感器的灵敏度与传感器的个数和光纤有效长度呈线性关系,且有很强的方向性,适合于工业上声表面波的定向检测。

论文目录:

第1章绪论

1．1 课题的目的、意义

1．2 国内外现状

1．3 本课题的研究内容、目标

第2章声发射机理与声传输特性

2．1 声发射的历史

2．2 声发射机理

2．2．1 AE源

2．2．2 AE源产生的机理

2．3 各向异性介质中的声传输特性

2．3．1 非压电晶体中的声传输特性

2．3．2 压电晶体中的声传输特性

2．3．3 各向异性介质中声表面波的一些特性

2．4 各向同性介质中的声传输特性

2．5 本章小结

第3章声发射探测

3．1 探测器的特性

3．1．1 探测器的静态特性

3．1．2 探测器的动态特性

3．2 声表面波产生的方法

3．2．1 在非压电基底介质上的激发

3．2．2 在压电基底介质上的激发

3．3 声发射探测器

3．3．1 非压电式声发射传感器

3．3．2 压电式声表面波传感器

3．4 声发射探测信号特征

3．4．1 常见声发射信号

3．4．2 影响声发射信号的因素

3．5 光纤声发射传感器

3．5．1 概述

3．5．2 各种光纤声发射传感器

3．6 本章小结

第4章干涉式光纤声发射传感器

4．1 常见的干涉式光纤声发射传感器

4．2 Sagnac-MZ干涉式光纤声发射传感器

4．3 本章小结

第5章光纤声发射传感器的设计与灵敏度分析

5．1 光纤声发射传感器的设计

5．1．1 Mach-Zehnder干涉式光纤声发射传感器

5．1．2 光纤声发射传感器传感头设计

5．2 声波与光纤声发射传感器的相互作用

5．3 光纤声发射传感器的灵敏度分析

5．4 本章小结

第6章计算机模拟与实验

6．1 模拟结果

6．1．1 有效长度一定时的模拟图像

6．1．2 光纤传感器的数量一定时的模拟图像

6．2 实验

6．2．1 偏振控制器的设计和制作

6．2．2 光纤传感器的制作

6．2．3 实验结果

6．3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

发布时间: 2005-10-21

参考文献

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光纤M-Z干涉仪用于声发射探测的理论与实验研究

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