新型微结构干涉仪的传感特性研究

发布时间：2022-01-09 23:16

　　光纤传感器具有测量对象广、抗电磁干扰能力强、结构简单紧凑、易集成等诸多优势,可广泛应用于许多极端恶劣危险的环境中。随着现代科技的智能化和集成化,以及应用环境的复杂多变性,光纤传感器应具备高精度、高灵敏度、微型化、多参数传感和网络化等特点。本文提出了一种基于光纤Mach-Zehnder干涉仪的新型微结构,主要的研究工作如下首先简要介绍了光纤传感技术和光纤传感器,回顾了近一些年来在线型光纤干涉仪传感器的研究现状和研究进展。论述了传统光纤MZI的基本原理,在线型光纤干涉仪的基本理论,以及折射率和温度传感的基本原理,提出通过激发更高阶数的包层模的方式来提高折射率的响应灵敏性。对该新型微结构进行了光场传输情况和相对能量监测的仿真,并详细介绍了微结构的制作过程,然后对其的初始透射光谱特性和相应的空间频谱特性进行了基本分析。在实验探究部分,首先对长度为400μm和326μm的微结构在折射率范围为1.3426-1.3844的甘油和水配置的溶液中进行了折射率传感响应灵敏性实验探究。其次分别对长度为400μm和326μm的微结构在15°C-600°C的温度范围内和600°C-1000°C的高温范围内进行了... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

光纤传感过程示意图

图 1-2 光纤 Fabry-Perot 干涉仪的基本结构原理图 FPI 的主要部分是一个光纤干涉腔，干涉腔由前后两个反射面达第一个反射面时，部分光束发生菲涅尔反射，剩下的光透射输一个干涉腔的长度后到达第二个端面并发生反射，被反射的

图 1-3 光纤 Sagnac 干涉仪传感器的结构原理示意图Michelson 干涉仪 Michelson 干涉仪的原理如图 1-4(a)所示，在两干涉臂

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于光纤粗锥型马赫-曾德尔干涉仪的高灵敏度温度传感器的研制[J]. 赵娜,傅海威,邵敏,李辉栋,刘颖刚,乔学光.  光谱学与光谱分析. 2014(06)
[2]Experimental research of temperature sensor based on twin-core fiber[J]. 赵瑞峰,裴丽,李卓轩,宁提纲,范林勇,江微微.  Chinese Optics Letters. 2011(06)

博士论文
[1]新型微结构光纤传感器的制备及特性研究[D]. 杨睿.吉林大学 2014
[2]新型光纤M-Z干涉传感结构及特性研究[D]. 张珊珊.南开大学 2014
[3]基于干涉原理和光纤布拉格光栅的复合参数光纤传感器[D]. 史杰.上海交通大学 2013
[4]耐高温微型光纤干涉传感器研究[D]. 段德稳.重庆大学 2012

硕士论文
[1]光纤Mach-Zehnder干涉传感研究[D]. 李辉栋.西安石油大学 2014



本文编号：3579618