基于Sagnac干涉型光子晶體光纖傳感器的研究.pdf

1、傳感技術(shù)作為當(dāng)今世界快速發(fā)展的起來(lái)的高新技術(shù)之一，自20世紀(jì)80年代以來(lái)就成為國(guó)際研究的熱點(diǎn)。Sagnac干涉型光纖傳感器，由于其制作簡(jiǎn)易、較高的靈敏度被廣泛的應(yīng)用在扭轉(zhuǎn)、溫度、應(yīng)力、壓力等傳感領(lǐng)域。本論文在基于Sagnac干涉型光子晶體光纖傳感器的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并制備了兩種新型的光子晶體光纖用于扭轉(zhuǎn)傳感和溫度傳感，并對(duì)光纖進(jìn)行后期處理，研究光纖處理后對(duì)傳感器靈敏度的影響。
　　論文介紹了光纖傳感技術(shù)的原理、發(fā)展以及光纖傳感器的分類(lèi)

2、，分析了干涉型光纖傳感器的相位調(diào)制作用以及外界物理量對(duì)Sagnac干涉型光纖傳感器的影響，在基于Sagnac干涉結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)傳感器原理上，制備了一種纖芯摻鍺保偏光子晶體光纖，并通過(guò)二氧化碳激光器進(jìn)行后期周期性加熱扭轉(zhuǎn)處理，增加其靈敏度。實(shí)驗(yàn)表明，未對(duì)光纖進(jìn)行后期處理時(shí)扭轉(zhuǎn)傳感器的靈敏度與光纖長(zhǎng)度有關(guān)，長(zhǎng)度為13mm時(shí)靈敏度最高達(dá)到3.75 nm/(rad/m)。加熱扭轉(zhuǎn)處理后扭轉(zhuǎn)傳感器的靈敏度有不同程度的增加，其中當(dāng)光纖長(zhǎng)度取20mm，加

3、熱扭轉(zhuǎn)長(zhǎng)度為15mm時(shí)，靈敏度可從1.85 nm/(rad/m)提升到3.65 nm/(rad/m)增加約2倍左右，并且加熱扭轉(zhuǎn)后光纖雙折射有明顯減小。研究結(jié)果表明加熱扭轉(zhuǎn)不但可提高光子晶體光纖的扭轉(zhuǎn)傳感靈敏性，還可進(jìn)一步降低光纖的溫度靈敏度，這將是一種有效提高光纖傳感性能的途徑。
　　設(shè)計(jì)了一種摻硼的保偏光子晶體光纖，通過(guò)模擬計(jì)算顯示摻硼雙側(cè)孔PCF其雙折射是應(yīng)力雙折射和幾何雙折射的疊加。將制備的摻硼PCF用于Sagnac干涉溫