迈克尔逊干涉型加速度地震检波器集成芯片

提出了一种新型的迈克尔逊干涉型混合集成光学加速度地震检波器。以尺寸为38mm×6mm×2mm的X切Y传LiNbO3晶体为基底,详细分析并设计了迈克尔逊干涉芯片的双Y分支波导、相位调制器和偏振器。对成功制作的迈克尔逊干涉芯片进行了通光测试,并对检测器进行了测试。结果表明,检波器及芯片性能良好,振动与检波器输出信号吻合良好。该检波器系统的主要设计参数为:自然频率3549Hz,相位检测灵敏度ΔΦ/a为1.1×10-2rad/m/s2,工作频带0～1065Hz。     

基于TMS320VC5410的三分量全光纤加速度检波器数字信号处理系统

介绍了用于地震勘探工作中的三分量全光纤加速度检波器数字信号处理系统。该系统以高性能的TMS320VC5410为核心,辅以必要的外围电路,实现了对加速度信号的高精度检测。测试结果表明,检波器数字信号处理系统在共振频率以上有较好的频率响应,输入信号与输出信号吻合较好。     

M-Z干涉型集成光学微加速度传感器结构设计

提出了一种新型的Si基M Z干涉型微光电机械系统(MOEMS)加速度地震检波器。在Si基上集成了Si十字梁、质量块、偏振器、M Z波导干涉仪及声光调制器。给出了该加速度检波器工作原理,对结构进行了分析设计,并用有限元(FEM)分析软件进行了仿真计算。该检波器的主要设计参数为:固有频率1353Hz,相位检测灵敏度1.2×10-4rad/(m·s2)。     

集成光学迈克尔逊干涉型加速度地震检波器

为了提高地震检波器的检测灵敏度,增强其性能可靠性,使其体积微型化,利用集成光学原理设计研制了迈克尔逊干涉芯片,并与光纤-质量块简谐振子、光源、光电探测器制成迈克尔逊干涉型加速度地震检波器,检波器具有灵敏度高、频带宽、重量轻、抗电磁干扰等优点,设计参数相位检测灵敏度Δ/a 为1 1×10-2 rad/(m s-2),测试结果表明,在工作频带0~1065 Hz内,振动与检波器输出信号吻合良好,达到设计要求.     

基子TMS320VC5410的三分量全光纤加速度检波器数字信号处理系统

介绍了用于地震勘探工作中的三分量全光纤加速度检波器数字信号处理系统.该系统以高性能的TMS320VC5410为核心,辅以必要的外围电路,实现了对加速度信号的高精度检测.测试结果表明,检波器数字信号处理系统在共振频率以上有较好的频率响应,输入信号与输出信号吻合较好.     

光电集成加速度地震检波器中声光波导相位调制器的设计与实验

提出了一种新型的光电集成加速度地震检波器，这是一种全新的微光机电系统(MOEMS)，为实现硅基底上的光波导M-Z干涉仪的相位调制，采用了声光相位调制的方法，该相位调制器利用叉指换能器(IDT)激发出声表面波(SAW)实现对光波导的相位调制，在对光波导声光相位调制机理深入研究的基础上，设计并制作了器件，实验结果与理论相一致。     

高质量简谐振子的研制

介绍了MOEMS加速度地震检波器中敏感元件-简谐振子的工作和设计原理,并详细讨论了影响简谐振子腐蚀质量的因素,在试验中对各向异性腐蚀工艺进行了研究和改进,制作出了高质量的简谐振子.成功用于国家自然科学基金项目"光电集成加速度地震检波技术理论与试验研究"的集成光学器件试验中.     

干涉型全光纤加速度地震检波器

以全光纤迈克尔逊干涉仪为基础,研制出由地震敏感元件组成的单分量双光路加速度地震检波器样机,并提出了三分量检波器的设计方案。为了考察缠绕光纤前后顺变柱体弹性模量的变化,做了拉伸和压缩实验,以确定其作为敏感元件的关键特性。该检波器可用于检测小到0.01g的加速度。     

空心顺变柱体型三分量全光纤加速度地震检波器

设计了介绍一种新型空心顺变柱体型三分量全光纤加速度地震检波器。该检波器作为加速度检测设备,采用3个迈克尔逊光纤干涉仪光路,用6个空心顺变柱体共同支撑1个质量块构成三维简谐振子系统。对实验样机进行的模拟实验测试表明:共振频率为308Hz,工作频带向低频移动,频响特性曲线与理论计算相符。加速度灵敏度的理论计算值为15.7×103rad/g,能满足大多数场合下对加速度精确测量的要求。     

用于波分复用的1×4多模干涉耦合器

根据多模干涉(MMI)技术和波分复用原理,设计并研制出应用于波分复用系统的1×4钛扩散铌酸锂(Ti:LiNbO3/LiNbO3)多模干涉耦合器.对MMI耦合器进行了理论研究和设计计算,完成了结构参数的优化设计、特性参数(损耗,分光比)的计算和实验验证,并与常规的M-Z型耦合器进行了对比.设计出的1×4MMI耦合器的长度为6 mm,损耗为1.4 dB,而使用三个M-Z型耦合器构成1×4耦合器,总长度为60 mm,总损耗为1.5 dB;因此,采用MMI耦合器,具有结构紧凑、损耗低、工艺简单、容差性好等一系列独特的优点.