光纤检测石油勘探论文提纲

论文题目：光纤激光水听器封装结构研究

摘要：光纤激光水听器是一种针对于干涉式光纤水听器更有前景但发展起步较晚的光纤水听器。它具有低损耗、低成本、体积小、抗电磁干扰、灵敏度高、频率相应平坦等特点。主要用于水下反潜、石油勘探、水上海警监控、管道水资源泄露治理等。再加上激光式水听器相对于干涉式在微弱信号方面的检测优势,激光式水听器迅速成为国内外的研究热点。因为裸光纤无法满足在实际环境中的各项应用要求,所以水听器的封装结构研究显然是非常必要的。并且封装结构对裸光纤的保护、水听器的声压灵敏度的增益、频率响应平坦性以及抗加速度性都是非常重要的。同时激光式水听器还分为矢量型和标量型封装结构[1],矢量水听器的封装结构还需要考虑其指向性。本论文的主要研究工作包括:（1）完善地论述了水听器的研究背景、现状以及若干项技术应用举例。分析了干涉型和激光式光纤水听器的原理及差别。介绍了激光式水听器所用光栅（FBG）的原理特点。（2）系统介绍了水听器的一种解调方案——PGC解调。通过原理介绍和分析,用公式推导的方式在已有的水听器的解调方案的基础上,做了几个步骤的更换改变,进一步的提高了PGC解调方案的结果准确度,去除了载波信号幅值和调制深度的影响。（3）设计了一种矢量型光纤激光水听器的封装结构,介绍了其相应的应用方面的优势和工作原理。另外设计了一种标量型光纤激光水听器的封装结构,并且从其结构、尺寸、材料系数深入分析这些参数对水听器性能的影响。原理推导并用有限元方法进行仿真验证,使之进一步迈向实用化。

关键词：激光原理;水听器;封装结构;信号解调;有限元

学科专业：光学工程

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究现状

1.3 技术应用

2 光纤水听器工作原理

2.1 光纤激光器原理

2.2 光纤水听器原理

2.3 PGC解调原理

2.4 干涉式光纤水听器

2.5 激光式光纤水听器

2.6 章末小结

3 光纤水听器的封装设计

3.1 矢量光纤激光水听器的封装

3.2 标量光纤激光水听器的封装

3.3 实际封装结构

3.4 章末小结

4 仿真分析

4.1 梭形封装结构

4.2 弹性材料的选择

4.3 仿真流程

4.4 仿真结果

4.5 章末小结

5 结果与展望

致谢

参考文献