發(fā)布時間：2025-02-06 12:16

　　自20世紀80年代以來,光纖傳感技術(shù)伴隨著光纖通信的發(fā)展呈現(xiàn)出強勁的發(fā)展勢頭,到如今,已經(jīng)成為衡量一個國家信息化程度的重要標尺。光纖傳感器相比于傳統(tǒng)的傳感器,優(yōu)點眾多,自出現(xiàn)以來就一直受到廣泛的關(guān)注和研究,但是在某些特殊的場所,比如:自然災(zāi)害預(yù)警等領(lǐng)域,傳統(tǒng)的傳感元器件的分辨精度并不能滿足監(jiān)測需求。因此,光纖傳感增敏的方式和機理一直以來都是光纖傳感技術(shù)的重點研究和完善的方向之一。全文主要圍繞光纖傳感檢測靈敏度的增高,首先介紹了干涉型光纖傳感器件,進而說明了應(yīng)用光學游標效應(yīng)解調(diào)的增敏機理,并且通過具體實驗進行驗證總結(jié)。主要研究內(nèi)容與實驗成果如下:（1）提出了一種結(jié)構(gòu)緊湊且靈敏度較高的探針式結(jié)構(gòu)光纖傳感器。其結(jié)構(gòu)是由毛細管形成的極窄空氣腔串聯(lián)一段單模光纖（SMF）形成的級聯(lián)光纖法布里珀羅干涉儀（FFPI）。通過測試其溫度與折射率響應(yīng)特性,結(jié)果表明,該傳感器溫度導(dǎo)致其藍移,靈敏度有¹0.85 pm/℃;折射率導(dǎo)致光強度變化,其變化曲線符合二次函數(shù),在1.30-1.31區(qū)間內(nèi)的折射率靈敏度為²52dB/RIU。（2）介紹了一種基于游標效應(yīng)的級聯(lián)FFPI...

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1法布里珀羅光纖傳感器原理示意圖

相鄰兩光束之間存在一定相鄰兩束光之間的光程差能夠表達221212Lnnsini，i’是折射角，n1是M1材質(zhì)的折射光束間存在著恒定的光程差，所以設(shè)入射光強度為I，則反射光強可以''112112IIr;IIttrK束在....

圖1.5基于PCF的級聯(lián)FFPI結(jié)構(gòu)圖

折射率檢測等方面，而且解調(diào)制的手段單一，所以其相位變化同雙光束干涉元器件相當。光學游標效應(yīng)的一些文章也有相似的通過串聯(lián)：2014年，P.Zhang等人[42]報道的應(yīng)用空心光子特性將兩段HC-PCF作為兩個FFPI，相隔數(shù)厘構(gòu)的光纖傳感器，用以監(jiān)測應(yīng)力和磁場。示，201....

圖2.1級聯(lián)法布里珀羅光纖傳感器原理示意圖

2級聯(lián)FFPI光纖傳感器2.1級聯(lián)FFPI傳感器的三光束理論如圖2.1所示，在圖1.1所示法布里珀羅干涉的基礎(chǔ)上增加一個反射面M3，一般通過熔接一段不同材質(zhì)的光纖，就組成了雙法布里珀羅干涉儀結(jié)構(gòu)，即所謂的級聯(lián)FFPI傳感器的模型。此模型為M1和M2、M2和M....

圖2.2級聯(lián)FPI光纖傳感器(a)結(jié)構(gòu)示意圖;(b)實物圖

1122cos22cos2RAAB1121-k1-RR121B1-k1-k1-R1-和k2分別代表光通過諧振腔C1和C2腔C1與C2傳輸時導(dǎo)致的相位偏移，示諧振腔C2....

本文編號：4030413