分布反馈式光纤激光加速度传感器结构设计

唐波; 黄俊斌; 顾宏灿

doi:doi:10.3788/CJL201744.1010002

中国激光, 2017, 44 (10): 1010002, 网络出版: 2017-10-18

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Structural Design of Distributed Feedback Fiber Laser Accelerometer Sensors

唐波黄俊斌顾宏灿

作者单位

中国人民解放军海军工程大学兵器工程系, 湖北武汉 430033

图 & 表

图 1. DFB光纤激光加速度传感器结构图。(a)整体结构;(b)质量块尺寸;(c)底座尺寸

Fig. 1. Structural diagram of DFB fiber laser accelerometer sensor. (a) Overall structure; (b) dimension of mass block; (c) dimension of base

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图 2. 质量块的轴向应变与下端半径的关系

Fig. 2. Axial strain versus bottom radius of mass block

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图 3. 质量块的一阶固有频率与下端半径的关系

Fig. 3. First-order intrinsic frequency versus bottom radius of mass block

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图 4. 质量块的轴向应变与上端半径的关系

Fig. 4. Axial strain versus top radius of mass block

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图 5. 质量块的一阶固有频率与上端半径的关系

Fig. 5. First-order intrinsic frequency versus top radius of mass block

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图 6. 质量块的轴向应变与其高度的关系

Fig. 6. Axial strain versus height of mass block

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图 7. 质量块的一阶固有频率与其高度的关系

Fig. 7. First-order intrinsic frequency versus height of mass block

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图 8. 加速度传感器的ANSYS模态分析结果

Fig. 8. ANSYS mode analysis result of accelerometer sensors

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图 9. 质量块端面中心点在不同频率下的位移

Fig. 9. Displacement of center point on end face of mass block at different frequencies

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图 10. DFB光纤激光加速度传感器原型样品

Fig. 10. Prototype sample of DFB fiber laser accelerometer sensor

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图 11. 加速度灵敏度测试系统示意图

Fig. 11. Schematic of acceleration sensitivity testing system

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图 12. DFB光纤激光加速度传感器的实测频率响应曲线

Fig. 12. Experimental frequency response curves of DFB fiber laser accelerometer

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唐波, 黄俊斌, 顾宏灿. 分布反馈式光纤激光加速度传感器结构设计[J]. 中国激光, 2017, 44(10): 1010002. Tang Bo, Huang Junbin, Gu Hongcan. Structural Design of Distributed Feedback Fiber Laser Accelerometer Sensors[J]. Chinese Journal of Lasers, 2017, 44(10): 1010002.

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图 1. DFB光纤激光加速度传感器结构图。(a)整体结构;(b)质量块尺寸;(c)底座尺寸

Fig. 1. Structural diagram of DFB fiber laser accelerometer sensor. (a) Overall structure; (b) dimension of mass block; (c) dimension of base

图 2. 质量块的轴向应变与下端半径的关系

Fig. 2. Axial strain versus bottom radius of mass block

图 3. 质量块的一阶固有频率与下端半径的关系

Fig. 3. First-order intrinsic frequency versus bottom radius of mass block

图 4. 质量块的轴向应变与上端半径的关系

Fig. 4. Axial strain versus top radius of mass block

图 5. 质量块的一阶固有频率与上端半径的关系

Fig. 5. First-order intrinsic frequency versus top radius of mass block

图 6. 质量块的轴向应变与其高度的关系

Fig. 6. Axial strain versus height of mass block

图 7. 质量块的一阶固有频率与其高度的关系

Fig. 7. First-order intrinsic frequency versus height of mass block

图 8. 加速度传感器的ANSYS模态分析结果

Fig. 8. ANSYS mode analysis result of accelerometer sensors

图 9. 质量块端面中心点在不同频率下的位移

Fig. 9. Displacement of center point on end face of mass block at different frequencies

图 10. DFB光纤激光加速度传感器原型样品

Fig. 10. Prototype sample of DFB fiber laser accelerometer sensor

图 11. 加速度灵敏度测试系统示意图

Fig. 11. Schematic of acceleration sensitivity testing system

图 12. DFB光纤激光加速度传感器的实测频率响应曲线

Fig. 12. Experimental frequency response curves of DFB fiber laser accelerometer

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图 1. DFB光纤激光加速度传感器结构图。(a)整体结构;(b)质量块尺寸;(c)底座尺寸

Fig. 1. Structural diagram of DFB fiber laser accelerometer sensor. (a) Overall structure; (b) dimension of mass block; (c) dimension of base

图 2. 质量块的轴向应变与下端半径的关系

Fig. 2. Axial strain versus bottom radius of mass block

图 3. 质量块的一阶固有频率与下端半径的关系

Fig. 3. First-order intrinsic frequency versus bottom radius of mass block

图 4. 质量块的轴向应变与上端半径的关系

Fig. 4. Axial strain versus top radius of mass block

图 5. 质量块的一阶固有频率与上端半径的关系

Fig. 5. First-order intrinsic frequency versus top radius of mass block

图 6. 质量块的轴向应变与其高度的关系

Fig. 6. Axial strain versus height of mass block

图 7. 质量块的一阶固有频率与其高度的关系

Fig. 7. First-order intrinsic frequency versus height of mass block

图 8. 加速度传感器的ANSYS模态分析结果

Fig. 8. ANSYS mode analysis result of accelerometer sensors

图 9. 质量块端面中心点在不同频率下的位移

Fig. 9. Displacement of center point on end face of mass block at different frequencies

图 10. DFB光纤激光加速度传感器原型样品

Fig. 10. Prototype sample of DFB fiber laser accelerometer sensor

图 11. 加速度灵敏度测试系统示意图

Fig. 11. Schematic of acceleration sensitivity testing system

图 12. DFB光纤激光加速度传感器的实测频率响应曲线

Fig. 12. Experimental frequency response curves of DFB fiber laser accelerometer

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