基于光弹效应的三分量光弹波导加速度传感器

郭峰; 唐东林; 代志勇; 王莹

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基于光弹效应的三分量光弹波导加速度传感器

现代应用光学 | 更新时间：2020-08-13

- 基于光弹效应的三分量光弹波导加速度传感器
- Three-component Photoelastic Waveguide Accelerometer Based on Photoelastic Effect
- 光学精密工程 2009年17卷第5期页码：985-989
- 作者机构：
  
  西南石油大学
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  中图分类号： TN252
- 收稿日期：2008-07-07，
  
  修回日期：2008-08-29，
  
  网络出版日期：2009-05-25，
  
  纸质出版日期：2009-05-25
- 稿件说明：
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郭峰,唐东林,代志勇,王莹. 基于光弹效应的三分量光弹波导加速度传感器[J]. 光学精密工程, 2009,17(5):985-989

Three-component Photoelastic Waveguide Accelerometer Based on Photoelastic Effect[J]. Optics and precision engineering, 2009, 17(5): 985-989.
郭峰,唐东林,代志勇,王莹. 基于光弹效应的三分量光弹波导加速度传感器[J]. 光学精密工程, 2009,17(5):985-989 DOI：

Three-component Photoelastic Waveguide Accelerometer Based on Photoelastic Effect[J]. Optics and precision engineering, 2009, 17(5): 985-989. DOI：

摘要

为了实现强电磁场环境下的三维地震高精度勘探，设计了三分量光弹波导加速度传感器。对该传感器的集成光路、三分量谐振子进行了研究。首先，利用光弹原理设计出可检测加速度的三个轴向分量的集成光路。为了达到尽可能降低加速度各分量串扰的目的设计了组合式三分量谐振子。然后，依据LiNbO3光波导相位变化规律对影响该串扰的交叉轴灵敏度和横向灵敏度比进行了分析。最后，设计出该传感器的总体结构。试验结果表明：该传感器的自然频率为3500 Hz

横向灵敏度比为0.11%。所设计的传感器具有较宽的频带、良好的线性频响特性，能够满足高精度地震勘探的要求。

Abstract

In order to realize a high accuracy seismic exploration in the high electro-magnetic area

the three-component photoelastic waveguide accelerometer is designed. First

based on the photoelastic effect

the integrated optical circuit is designed to measure the three-orthogonal components of acceleration. The combined three-component simple harmonic vibrator is designed to reduce the cross-talk of the acceleration component. Then

based on the variation law of LiNbO3 waveguide phase

the cross-axise sensitivity and transverse sensitivity ratio（TSR）are analysed. Finally

The total structure of the sensor is designed. Experimental results indicate that the sensor’s natural frequency is 3500 Hz; the transverse sensitivity ratio is 0.11%. It can satisfy the sensor requirements of high ccuracy seismic exploration.

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