基于游标效应的级联光纤法布里珀罗干涉仪增敏传感器

发布时间：2025-02-06 12:16

　　自20世纪80年代以来,光纤传感技术伴随着光纤通信的发展呈现出强劲的发展势头,到如今,已经成为衡量一个国家信息化程度的重要标尺。光纤传感器相比于传统的传感器,优点众多,自出现以来就一直受到广泛的关注和研究,但是在某些特殊的场所,比如:自然灾害预警等领域,传统的传感元器件的分辨精度并不能满足监测需求。因此,光纤传感增敏的方式和机理一直以来都是光纤传感技术的重点研究和完善的方向之一。全文主要围绕光纤传感检测灵敏度的增高,首先介绍了干涉型光纤传感器件,进而说明了应用光学游标效应解调的增敏机理,并且通过具体实验进行验证总结。主要研究内容与实验成果如下:（1）提出了一种结构紧凑且灵敏度较高的探针式结构光纤传感器。其结构是由毛细管形成的极窄空气腔串联一段单模光纤（SMF）形成的级联光纤法布里珀罗干涉仪（FFPI）。通过测试其温度与折射率响应特性,结果表明,该传感器温度导致其蓝移,灵敏度有¹0.85 pm/℃;折射率导致光强度变化,其变化曲线符合二次函数,在1.30-1.31区间内的折射率灵敏度为²52dB/RIU。（2）介绍了一种基于游标效应的级联FFPI...

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1法布里珀罗光纤传感器原理示意图

相邻两光束之间存在一定相邻两束光之间的光程差能够表达221212Lnnsini，i’是折射角，n1是M1材质的折射光束间存在着恒定的光程差，所以设入射光强度为I，则反射光强可以''112112IIr;IIttrK束在....

图1.5基于PCF的级联FFPI结构图

折射率检测等方面，而且解调制的手段单一，所以其相位变化同双光束干涉元器件相当。光学游标效应的一些文章也有相似的通过串联：2014年，P.Zhang等人[42]报道的应用空心光子特性将两段HC-PCF作为两个FFPI，相隔数厘构的光纤传感器，用以监测应力和磁场。示，201....

图2.1级联法布里珀罗光纤传感器原理示意图

2级联FFPI光纤传感器2.1级联FFPI传感器的三光束理论如图2.1所示，在图1.1所示法布里珀罗干涉的基础上增加一个反射面M3，一般通过熔接一段不同材质的光纤，就组成了双法布里珀罗干涉仪结构，即所谓的级联FFPI传感器的模型。此模型为M1和M2、M2和M....

图2.2级联FPI光纤传感器(a)结构示意图;(b)实物图

1122cos22cos2RAAB1121-k1-RR121B1-k1-k1-R1-和k2分别代表光通过谐振腔C1和C2腔C1与C2传输时导致的相位偏移，示谐振腔C2....

本文编号：4030413