基于M-Z干涉仪的光栅振动传感系统的设计及实现开题报告

 2024-06-11 20:05:51

1. 本选题研究的目的及意义

随着科技的进步和社会的发展,对振动测量的需求日益增加。

传统的振动传感器,如压电式传感器、电容式传感器等,在面对高频振动、恶劣环境等情况时存在着局限性。

光纤光栅振动传感器作为一种新型传感器,具有灵敏度高、抗电磁干扰、耐高温高压等优点,近年来得到了广泛关注和研究。

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2. 本选题国内外研究状况综述

近年来,光纤光栅传感器因其优异的性能和广泛的应用领域,受到了国内外学者的广泛关注。


光纤光栅传感器作为一种新兴的传感技术,近年来得到了迅速发展。

国内外学者在光纤光栅传感器的理论研究、技术开发和应用探索方面取得了许多成果。

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3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本课题主要研究内容如下:
1.系统总体方案设计:确定系统的功能需求和性能指标,设计系统的总体结构和工作原理,选择合适的m-z干涉仪结构和光纤光栅类型。


2.m-z干涉仪结构设计:根据系统要求,设计m-z干涉仪的结构参数,例如光纤长度、耦合比等,并进行仿真分析,优化干涉仪的性能。


3.光路设计与仿真:设计系统的光路结构,选择合适的光源、光纤、透镜等光学器件,并利用光学仿真软件对光路进行仿真分析,优化光路参数,提高系统灵敏度。

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4. 研究的方法与步骤

本课题研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法。


1.理论分析:首先,将对m-z干涉仪的传感原理和光纤光栅的传感特性进行深入研究,建立系统的数学模型,分析系统参数对性能的影响。


2.数值模拟:利用光学仿真软件,对m-z干涉仪的结构参数、光路设计和信号处理方法进行模拟和优化,以获得最佳的系统性能。

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5. 研究的创新点

本课题研究的创新点在于:
1.将m-z干涉仪与光纤光栅相结合,构建了一种新型的光栅振动传感系统,实现了高灵敏度、高精度、抗电磁干扰的振动测量。


2.对m-z干涉仪的结构参数和光路设计进行优化,提高了系统的灵敏度和稳定性。


3.开发了系统软件,实现了数据采集、信号处理、结果显示和分析等功能,为系统的实际应用提供了保障。

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6. 计划与进度安排

第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲

第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文

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7. 参考文献(20个中文5个英文)

1. 张晓,张以谟. 光纤光栅传感器技术及应用[m]. 北京: 电子工业出版社, 2018.

2. 赵洋,谢树森,刘铁根. 光纤光栅传感技术[m]. 北京: 国防工业出版社, 2016.

3. 黄尚廉,李志,祝连庆. 光纤光栅传感原理与应用[m]. 北京: 科学出版社, 2019.

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