基于雙芯光纖光柵的MZ型光纖溫度傳感器特性研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的飛速發(fā)展，工程質(zhì)量問題和環(huán)境污染已成為制約和諧社會(huì)建設(shè)的重要因素。開發(fā)新型的監(jiān)測(cè)用傳感器，已成為現(xiàn)今科研工作的研究重點(diǎn)。和傳統(tǒng)的電子傳感器相比，光纖傳感器有著體積小，結(jié)構(gòu)靈活，抗電磁干擾，靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。光纖傳感器按光波調(diào)制方式可分為強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器、頻率調(diào)制型光纖傳感器、相位調(diào)制型光纖傳感器、波長(zhǎng)調(diào)制型光纖傳感器和偏振態(tài)調(diào)制型光纖傳感器。其中，波長(zhǎng)調(diào)制型光纖傳感器以其測(cè)量精度高和穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn)受到廣泛使用。本文針對(duì)

2、這一研究熱點(diǎn)，提出了一種基于馬赫-曾德爾干涉儀(MZI)的新型結(jié)構(gòu)的光纖傳感器。
　　文中首先根據(jù)雙芯光纖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析了其雙波導(dǎo)模型的耦合理論，以此為基礎(chǔ)，對(duì)雙芯光纖的耦合模式進(jìn)行了分析，建立了雙芯光纖的耦合模方程。研究表明，在完全耦合的情況下，兩個(gè)纖芯互耦合系數(shù)相同，并分析了理想狀態(tài)下的雙芯光纖的傳輸特性;在不完全耦合的情況下，δ2/K12K21可以描述兩個(gè)纖芯的耦合程度，δ為相位失配量，K12K21為互耦合系數(shù)乘積。

3、>　　其次，對(duì)布拉格光纖光柵的耦合特性進(jìn)行分析，光信號(hào)在光纖光柵中傳輸時(shí)，其顯現(xiàn)出的傳輸特性不同于正規(guī)光波導(dǎo)，本文給出了光纖光柵耦合特性詳細(xì)的理論推導(dǎo)，并研究了光纖光柵調(diào)制深度對(duì)于反射光譜帶寬的影響。
　　最后，本文對(duì)MZ干涉儀的傳感特性進(jìn)行了分析，設(shè)計(jì)了基于雙芯光纖光柵的MZ型光纖傳感器，對(duì)傳感器的溫度傳感特性進(jìn)行了研究，得到了不同溫度下光纖傳感器的傳輸光譜。研究結(jié)果表明，傳輸譜隨著溫度的變化發(fā)生波長(zhǎng)漂移，溫度升高，傳輸譜線向長(zhǎng)