基于化學腐蝕方法制作的干涉型光纖傳感器.pdf

1、隨著光纖的出現(xiàn)和光纖通信的發(fā)展，光纖傳感技術(shù)逐漸形成為一門新興技術(shù)。其工作原理可簡述為以光作為載體，以光纖作為傳輸介質(zhì)，對被測參量實現(xiàn)傳感。相比于傳統(tǒng)的電學傳感器，光纖傳感器有以下幾個顯著的特點：靈敏度高；抗電磁干擾能力強，也不產(chǎn)生電磁干擾；安全性高，可用于較危險場合；集傳感和傳輸為一體；能夠用于傳感器的復(fù)用和分布式測量等。光纖傳感器這些獨特的優(yōu)點彌補了傳統(tǒng)傳感器在應(yīng)用中的不足，推動了傳感技術(shù)和測量技術(shù)的蓬勃發(fā)展。
　　本文將主要

2、討論采用化學腐蝕方法來制作干涉型光纖傳感器，并簡單介紹基于模間干涉的干涉型光纖傳感器。制作的傳感器如下：
　　1、基于腐蝕漸變折射率多模光纖的雙光束干涉光纖法珀傳感器。傳感器腔長約為17.5μm，在空氣中反射光譜的最大條紋對比度為22 dB。應(yīng)變實驗表明，室溫下，在0~845με的范圍內(nèi)，靈敏度為7.82 pm/με，線性度高達0.99982。該傳感器的機械強度較高，最大可承受約3760με的應(yīng)變。溫度實驗表明，在10℃~90℃的

3、范圍內(nèi)，靈敏度為-5.01 pm/℃，線性度為0.99809。
　　2、基于腐蝕漸變折射率多模光纖的三光束干涉光纖法珀傳感器。傳感器的漸變折射率多模光纖長度約為505μm。在去離子水中反射光譜的最大條紋對比度為18.21 dB。折射率實驗表明，在1.3329~1.4459折射率范圍內(nèi)的溶液中，反射光譜的最大條紋對比度與折射率可用二次函數(shù)擬合：200V?277.46n?899.46n?724.48，擬合系數(shù)高達0.99942，靈敏度

4、?為0??554.92n?899.46 dB/RIU，在去離子水中可獲得的最大靈敏度為-159.8 dB/RIU。溫度實驗表明，在22℃~80℃的溫度范圍內(nèi)，傳感器對溫度變化的響應(yīng)靈敏度為10.4 pm/℃，反射光譜中波峰和波谷對應(yīng)的線性度分別為0.99936和0.99951。
　　3、基于階躍折射率多模光纖的SMS型多模干涉光纖傳感器。傳感器的階躍折射率多模光纖長度約為36.5 mm。由于模間干涉效應(yīng)，SMS光纖結(jié)構(gòu)的透射光譜中