基于保偏光纖的內(nèi)嵌式Mach-Zehnder干涉型液位傳感器的研究.pdf

1、隨著工業(yè)過程自動化程度的不斷提高，液位信息采集在各領域中日漸重要，光纖液位傳感器更是因其具有諸多優(yōu)異性能而尤其受各行業(yè)青睞。本文重點對基于保偏光纖的內(nèi)嵌式Mach-Zehnder液位傳感器進行了相關研究以及實驗，以期獲得更高傳感性能，本論文的工作總結(jié)主要歸納如下：
　　1、概述了液位傳感技術的發(fā)展背景及光纖液位傳感器研究現(xiàn)狀。簡述已報道液位測量技術方法的分類和優(yōu)缺點及光纖液位傳感器的發(fā)展進程。
　　2、闡述并分析了光纖偏振特

2、性及其模間干涉的基本原理。首先闡述了光纖模式理論，然后簡述了偏振光和單模光纖雙折射特性及保偏光纖，最后對Mach-Zehnder光纖干涉儀的模間干涉理論進行了概述。
　　3、提出了一種基于錯位熔接的內(nèi)嵌式保偏光纖Mach-Zehnder液位傳感器。利用單模光纖-保偏光纖-單模光纖組成三明治型結(jié)構(gòu)，對錯位偏移量的大小及纖芯錯位方向(快軸、慢軸及快慢軸45°方向?qū)?進行了實驗分析，制作了一種沿其快軸錯位對準方式的干涉儀。通過干涉儀分

3、束端的錯位結(jié)構(gòu)激發(fā)產(chǎn)生的包層模作為探測信號接收液位信息的變化，最后通過實驗數(shù)據(jù)擬合后得到的其波長漂移和光強變化對應靈敏度分別為-0.4956 nm/mm和0.2204 dB/mm，溫度分析得出其靈敏系數(shù)約是13 pm/℃。
　　4、提出了一種基于級聯(lián)蝶形錐型結(jié)構(gòu)的內(nèi)嵌式保偏光纖Mach-Zehnder液位傳感器。闡述了錐型結(jié)構(gòu)的理論及其制作方法，采用實驗室熔接機自帶的拉錐功能，通過調(diào)節(jié)適當?shù)娜劢幽Ｊ絽?shù)在兩段保偏光纖交界端面和保偏