模間干涉型全光纖溫度及扭轉(zhuǎn)傳感器的研究.pdf

1、基于模間干涉原理的光纖傳感器是近些年提出的一種新型光纖傳感器。模間干涉型光纖傳感器具有靈敏度高、耐腐蝕、質(zhì)輕、小巧、抗電磁干擾、集傳感和傳輸于一體、能與光纖通信系統(tǒng)兼容等優(yōu)點(diǎn)。相較于傳統(tǒng)干涉型光纖傳感器，模間干涉型光纖傳感器僅需單根光纖即可實(shí)現(xiàn)不同模式光間的干涉，結(jié)構(gòu)更為緊湊，實(shí)現(xiàn)了對(duì)光路的進(jìn)一步簡(jiǎn)化，且對(duì)光源沒(méi)有嚴(yán)格的要求。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，模間干涉型光纖傳感器在大型發(fā)電機(jī)組、邊界安防、橋梁大壩安全監(jiān)測(cè)以及航天航空器運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)

2、域?qū)⒂泻艽蟮膽?yīng)用潛力。
　　本論文主要設(shè)計(jì)了兩種不同類(lèi)型的模間干涉型光纖傳感器，并對(duì)其特性進(jìn)行了研究。全文的主要內(nèi)容如下:
　　第一章為緒論部分。介紹了光纖傳感器的發(fā)展概況、應(yīng)用、分類(lèi)以及模間干涉技術(shù)的研究現(xiàn)狀，并概括了本論文的主要內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)。
　　第二章為模間干涉型光纖傳感器的基本理論探究。介紹了光干涉技術(shù)的基本原理、光纖中的模式干涉理論以及保偏光纖中兩正交偏振模的干涉理論。
　　第三章介紹了一種“無(wú)芯光纖-

3、多模光纖-無(wú)芯光纖(NMN)”結(jié)構(gòu)模間干涉光纖傳感器。理論上分析了該傳感器的傳感原理，并用Rsoft軟件對(duì)該傳感器的內(nèi)部光場(chǎng)分布進(jìn)行了仿真模擬，研究了不同長(zhǎng)度的無(wú)芯光纖對(duì)傳感器內(nèi)部光場(chǎng)分布的影響。最后對(duì)該傳感器的溫度和折射率傳感特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
　　第四章介紹了一種偏振模干涉型光纖扭轉(zhuǎn)傳感器。該傳感器基于Sloc干涉原理，利用電場(chǎng)矢量方向在完全圓對(duì)稱的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖中傳輸時(shí)不受扭轉(zhuǎn)影響這一特性設(shè)計(jì)而成。在分析其傳感原理后，利用軟