基于模式耦合干涉型微結(jié)構(gòu)光纖傳感技術(shù)研究.pdf

1、近幾十年來,隨著光電子技術(shù)和光通信行業(yè)的迅速發(fā)展,信息的獲得已經(jīng)顯得越來越重要。光纖傳感技術(shù)正是隨之發(fā)展起來的感知,檢測,監(jiān)控和轉(zhuǎn)換信息的重要技術(shù)手段。它以光波為信息載體,以光纖為傳輸媒介。與以往傳感器不同,它具備體積小,容易制備,安全穩(wěn)定性好,抗電磁干擾,耐惡劣環(huán)境,靈敏度高,容易組網(wǎng)等優(yōu)良特性,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于幾十個(gè)物理量的測量,涉及國防軍事、地震、交通、電力、能源、航空航天、衛(wèi)生醫(yī)療等領(lǐng)域。
　　本論文是在國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)

2、項(xiàng)目“重大工程災(zāi)害預(yù)警光纖地震波監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)研究”的支持下,對(duì)幾種新型可信性光纖傳感器進(jìn)行了深入的研究工作,主要研究成果如下:
　　(1)對(duì)光纖傳感技術(shù)的研究概況進(jìn)行了簡要的總結(jié),描述了光纖傳感器的基本原理和分類,主要介紹了基于M-Z干涉型光纖傳感器,多模干涉型光纖傳感器以及FBG型光纖傳感器的發(fā)展概況。
　　(2)設(shè)計(jì)了一種新型的基于單模-多模-細(xì)微結(jié)構(gòu)-單模結(jié)構(gòu)的馬赫-澤德爾干涉型光纖傳感器,可實(shí)現(xiàn)對(duì)外界環(huán)境中折射率

3、,液面,溫度和軸向應(yīng)力等多參量的測量。
　　(3)設(shè)計(jì)和提出了一種結(jié)構(gòu)簡單而緊湊,基于無芯光纖-光纖布拉格光柵結(jié)構(gòu)的多模干涉型光纖傳感器。通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),可以靈活的運(yùn)用多種方法實(shí)現(xiàn)對(duì)外界折射率和溫度的同時(shí)測量。在折射率傳感實(shí)驗(yàn)中,FBG反射芯層模式峰值靈敏度可達(dá)160.23dB/RIU,是我們所知道的目前所有文獻(xiàn)中實(shí)驗(yàn)性研究折射率傳感靈敏度最高的。
　　(4)從光波導(dǎo)耦合模方程出發(fā),利用超模理論和傳輸矩陣法對(duì)一種基于空間重