高灵敏度大带宽光纤光栅微地震检波器研究
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张发祥(1984-),男,山东潍坊人,博士,助 理研究员.主要从事光纤传感技术及其应用研究.

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山东省优秀中青年科学家科研奖励基 金(BS2013DX038)和济南市高校院所自助创新计划(201302005)资助项目 (山东省科学院激光研究所济南研究中心,山东 济南 250014)


Study on FBG micro-seismic geophone with high sensitivity and broad bandwidth
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    摘要:

    提出了一种基于铰链连接的光纤布拉格光栅(FBG) 微地震检波器,理论分析了检波器的灵敏 度和谐振频率,讨论了光纤连接位置和质量块转动惯量对灵敏度和谐振频率的影响,提出了 获得高灵敏度和大带宽的优化方法,并采用有限元方法进行了模拟验证。制作了检波器样品 , 并采用商用解调仪进行了测试,获得了高于40pm/g的灵敏度和1kHz 的谐振频率,系统的等 效噪声低于0.1mg/Hz,表明本文检波器可应 用于微地震监测中的高频微弱地震信号探测。

    Abstract:

    A fiber Bragg grating (FBG) micro-seismic geophone based on a hinge connection structure is proposed in this paper.The sensitivity and resonant frequency are theoretically studied.The effects of the connection position of the optical fiber and the moment of inertia of the mass on sensitivity and resonant frequency are discussed.An optimization method to ac hieve a high sensitivity and high bandwidth is proposed and simulated by using the fin ite element method.The sensor sample was fabricated and tested using a commercial demodulator.A sensitivity above 40pm/g and a resonant frequency of 1kHz are achieved,and the equivalent noise is 0.1mg/Hz.The sensor ca n be better us ed in micro-seismic monitoring for high-frequency weak seismic signal detectio n.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

张发祥,张晓磊,王路杰,王昌.高灵敏度大带宽光纤光栅微地震检波器研究[J].光电子激光,2014,(6):1092

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  • 收稿日期:2013-10-26
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