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高精度光纤旋转地震仪研制与应用
被引量：
1
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作者
朱兰鑫
陈彦钧
+4 位作者
王文伯
曹瑜珈
黄慧敏
张丁凡
李正斌
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期4594-4610,共17页
地表运动的旋转量观测在地震学、地球物理学及工程勘察等研究中具有重要意义,基于Sagnac效应的光纤陀螺由于其全固态、高灵敏度和宽频响特性等优势,受到旋转地震仪研究和开发的广泛关注.为了提高光纤旋转地震仪的灵敏度一般采用长光纤环...
地表运动的旋转量观测在地震学、地球物理学及工程勘察等研究中具有重要意义,基于Sagnac效应的光纤陀螺由于其全固态、高灵敏度和宽频响特性等优势,受到旋转地震仪研究和开发的广泛关注.为了提高光纤旋转地震仪的灵敏度一般采用长光纤环,然而随着光纤长度的增加,光纤环内的热相位噪声、光源的相对强度噪声等限制了其灵敏度性能提高.本文针对影响光纤旋转地震仪灵敏度的噪声展开了深入分析,利用保偏光纤的快慢轴提出了双偏振工作方案,对其光学结构和解调算法进行了理论分析,结果表明该方案可有效抑制热相位噪声与光源相对强度噪声.在此基础上,研制了三分量双偏振光纤旋转地震仪DP-Rot3C,并对其进行了静态测试和动态测试.结果显示,该仪器的灵敏度达到了20 nrad·s^(-1)·√Hz^(-1),与法国Bluseis-3A相当,且在0.01~125 Hz频率范围内响应平坦,在-300~+300°/s的量程范围内非线性度小于6 ppm(1 ppm=0.0001%),具有高精度、宽频带、大量程、高线性度的特性.DP-Rot3C还运用于人工主动源观测、高铁地震观测、天然地震观测等领域,为工程勘探、地震研究等应用提供了高精度观测地表运动旋转量的工具.
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关键词
光纤旋转地震仪
双偏振结构
旋转地震学
相对强度噪声
热相位噪声
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职称材料
题名
高精度光纤旋转地震仪研制与应用
被引量：
1
1
作者
朱兰鑫
陈彦钧
王文伯
曹瑜珈
黄慧敏
张丁凡
李正斌
机构
北京大学电子学院
中南大学地球科学与信息物理学院
中国地震局地球物理研究所
杭州友孚科技有限公司
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期4594-4610,共17页
基金
国家自然科学基金(U1939207)
国家重点研发计划(2019YFC1509501)资助。
文摘
地表运动的旋转量观测在地震学、地球物理学及工程勘察等研究中具有重要意义,基于Sagnac效应的光纤陀螺由于其全固态、高灵敏度和宽频响特性等优势,受到旋转地震仪研究和开发的广泛关注.为了提高光纤旋转地震仪的灵敏度一般采用长光纤环,然而随着光纤长度的增加,光纤环内的热相位噪声、光源的相对强度噪声等限制了其灵敏度性能提高.本文针对影响光纤旋转地震仪灵敏度的噪声展开了深入分析,利用保偏光纤的快慢轴提出了双偏振工作方案,对其光学结构和解调算法进行了理论分析,结果表明该方案可有效抑制热相位噪声与光源相对强度噪声.在此基础上,研制了三分量双偏振光纤旋转地震仪DP-Rot3C,并对其进行了静态测试和动态测试.结果显示,该仪器的灵敏度达到了20 nrad·s^(-1)·√Hz^(-1),与法国Bluseis-3A相当,且在0.01~125 Hz频率范围内响应平坦,在-300~+300°/s的量程范围内非线性度小于6 ppm(1 ppm=0.0001%),具有高精度、宽频带、大量程、高线性度的特性.DP-Rot3C还运用于人工主动源观测、高铁地震观测、天然地震观测等领域,为工程勘探、地震研究等应用提供了高精度观测地表运动旋转量的工具.
关键词
光纤旋转地震仪
双偏振结构
旋转地震学
相对强度噪声
热相位噪声
Keywords
Fiber optic rotational seismometer
Dual-polarization configuration
Rotational seismology
Relative intensity noise
Thermal phase noise
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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题名
作者
出处
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被引量
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1
高精度光纤旋转地震仪研制与应用
朱兰鑫
陈彦钧
王文伯
曹瑜珈
黄慧敏
张丁凡
李正斌
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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