| 面向深地探测的光纤重力梯度仪测量原理与研制进展 |
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| 引用本文： | 王文伯, 陈彦钧, 朱兰鑫, 黄慧敏, 操玉文, 曹新宇, 周子奇, 周桐, 何妍, 时方朔, 李正斌. 2024. 面向深地探测的光纤重力梯度仪测量原理与研制进展. 地球物理学报, 67(2): 809-819, doi: 10.6038/cjg2023Q0963 |
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| 作者姓名： | 王文伯 陈彦钧 朱兰鑫 黄慧敏 操玉文 曹新宇 周子奇 周桐 何妍 时方朔 李正斌 |
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| 作者单位： | 1.北京大学电子学院,区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,北京 100871;2.北京大学软件与微电子学院,北京 102600;3.北京大学信息科学技术学院,北京 100871 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划(2019YFC1509501);;国家自然科学基金(U1939207,62201016)资助; |
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| 摘 要： | 
发展深地探测技术对于推进地球物理发展有重要意义.基于重力梯度的深地传感技术具备自身独有的优势,可以有效弥补现有主要方法的局限.本文提出了一种基于光纤Sagnac干涉仪的重力梯度测量原理,将重力梯度转化为角加速度并利用光纤角加速度计进行精密传感.
本文设计了重力梯度原型样机,并利用ANSYS有限元仿真论证了其可行性与稳定性,在此基础上对光纤重力梯度原型样机进行了长达14天的连续静态测试,得到角加速度测量本底噪声低于3×10-10rad·s-2·Hz-1/2,对应重力梯度测量噪声达0.68 E·Hz-1/2.基于光纤Sagnac干涉仪的重力梯度测量没有对传感单元一致性的要求,无需复杂的环境控制与辅助设备,测试结果展现了其高灵敏度特性以及应用于深地探测的巨大潜力.
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| 关 键 词： | 深地探测 重力梯度 光纤角加速度计 |
| 收稿时间： | 2022-12-04 |
| 修稿时间： | 2023-05-08 |
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