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地震波检测器在地震预警、石油勘探、地质分析等领域具有重要的作用。光纤地震波检测器由于具有灵敏度高、抗电磁干扰、绝缘性好、耐腐蚀、长距离传输、易组成阵列等优点,受到广泛的关注。分立式结构的地震波检测器,由于具有易于时分复用、便于加工组装、适于大规模成阵等特点,对实现光纤地震波检测器系统工程化有重要意义。本课题主要研究分立式结构的四分量地震波检测系统。建立了基于Michelson干涉仪的非对称式的薄壳型光纤地震波检测器的物理模型;搭建了基于时分外差的光纤地震波检测系统,降低外差解调系统本底噪声,实现对信号的高灵敏度检测;研制分立结构的四分量地震波检测器系统,并测试了其探测性能。论文的主要研究成果如下:(1)建立了一维非对称式薄壁壳型地震波检测器的模型,分析了各参量对地震波检测器性能的影响,分析结果显示,当两端弹性柱体半径相等,非传感端弹性柱体高度大于传感端弹性柱体高度时,非对称结构的地震波检测器灵敏度超过对称结构地震波检测器灵敏度。(2)研究了基于外差检测的四分量光纤地震波检测系统。对外差解调系统的低频噪声来源进行了理论推导和实验验证,采取物理屏蔽的方法使100Hz以上系统噪声低于-90dB;测试了外差系统的稳定性,测量波动小于0.1dB,并与相位载波控制(PGC)系统进行了对比测试,两个系统的测试结果相差小于2.5%。(3)研制了串联反射式结构的分立式四分量地震波检测器。测试结果表明,20Hz~200Hz内,地震波检波器三个轴加速度响应平坦,加速度灵敏度分别为47.5dB,48.3dB和49.5dB。三轴灵敏度一致性小于?1.0dB。串扰优于-20.1dB。动态范围大于137.4dB。在200Hz处,系统可测最小加速度为125.3ng/Hz。