光纖傳感器由于它結(jié)構(gòu)緊湊、輕便、抗電磁干擾和抗腐蝕的優(yōu)點,已經(jīng)有了長足的發(fā)展,其中相位調(diào)制光纖傳感器由于采用干涉技術(shù)而具有很高的檢測靈敏度。法布里-珀羅干涉儀結(jié)構(gòu)的光纖傳感器以其結(jié)構(gòu)簡單,體積小,高靈敏度,單光纖信號傳輸?shù)葍?yōu)點得到了廣泛的應用。本文制作了三種不同結(jié)構(gòu)的開放式光纖法布里-珀羅傳感器,在此基礎上,進行了折射率、氣壓和溫度測量方面的研究。主要工作如下:通過理論模擬研究了單模EFPI光纖傳感器的干涉條紋對比度隨空氣FP腔長的變化關(guān)系,隨著FP腔長的增加,干涉條紋對比度會逐漸下降。提出了粗毛細管結(jié)構(gòu)的開放式EFPI光纖傳感器的結(jié)構(gòu),利用玻璃焊劑將開放的空心毛細管和兩段單模光纖焊接在一起,實現(xiàn)了傳感器的整體無膠化。構(gòu)建了基于SM125光纖傳感解調(diào)儀的傳感系統(tǒng),利用交叉相關(guān)的信號處理技術(shù)實現(xiàn)對待測液體折射率的絕對測量。傳感器與阿貝折射儀的測量結(jié)果對比,二者的差值在0.001RIU之內(nèi),傳感器的分辨率可達10^-5RIU量級,折射率靈敏度約為10⁵nm/RIU。傳感器的溫度穩(wěn)定性實驗顯示其溫度靈敏度為39.59nm/℃,溫度靈敏度較高,需要保持...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 相位調(diào)制型光纖傳感器
    1.2 開放式光纖法布里-珀羅傳感器研究進展
    1.3 選題的依據(jù)和意義
    1.4 本論文的主要研究工作
2 法布里-珀羅光纖傳感器的基本原理
    2.1 法布里-珀羅光纖傳感器
        2.1.1 IFPI光纖傳感器典型結(jié)構(gòu)
        2.1.2 EFPI光纖傳感器典型結(jié)構(gòu)
    2.2 EFPI傳感器的干涉原理
        2.2.1 雙光束干涉模型
        2.2.2 EFPI光纖傳感器干涉對比度
    2.3 開放式光纖F-P傳感器的傳感機理
        2.3.1 折射率傳感機理
        2.3.2 氣壓傳感機理
        2.3.3 溫度傳感機理
    2.4 EFPI傳感器的解調(diào)方法
        2.4.1 直接強度解調(diào)方法
        2.4.2 基于干涉儀的解調(diào)方法
    2.5 本章小結(jié)
3 毛細管結(jié)構(gòu)開放式EFPI光纖傳感器
    3.1 傳感器的結(jié)構(gòu)和制作過程
        3.1.1 傳感器的結(jié)構(gòu)
        3.1.2 傳感器的制作過程
        3.1.3 對傳感頭進行退火
    3.2 傳感系統(tǒng)的搭建
    3.3 折射率測量和溫度穩(wěn)定性實驗
        3.3.1 折射率的測量
        3.3.2 溫度穩(wěn)定性實驗
    3.4 本章小結(jié)
4 熔接結(jié)構(gòu)的開放式EFPI光纖傳感器
    4.1 飛秒激光微加工技術(shù)
        4.1.1 飛秒激光微加工系統(tǒng)
        4.1.2 飛秒激光微加工實驗
    4.2 傳感器的結(jié)構(gòu)和制作過程
        4.2.1 傳感器的結(jié)構(gòu)
        4.2.2 傳感器的制作過程
    4.3 折射率和氣壓實驗
        4.3.1 折射率的測量
        4.3.2 低氣壓測量實驗
    4.4 光子晶體光纖結(jié)構(gòu)開放式EFPI光纖傳感器
        4.4.1 傳感器的結(jié)構(gòu)及制作過程
        4.4.2 低氣壓測量實驗
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝



本文編號：4000685