光纖磁場傳感器換能器及系統(tǒng)研究.pdf

1、本文敘述了偏振無關(guān)Michelson干涉儀光纖微弱磁場傳感器的工作原理,對(duì)換能器、傳感器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和討論,搭建了光纖微弱磁場傳感實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)檢測。本文介紹了磁致伸縮換能器的原理和設(shè)計(jì)制作方法。通過增加傳感光纖有效長度和使用直徑80μm細(xì)芯光纖等方法,設(shè)計(jì)制作了高靈敏度的帶有雙片磁致伸縮材料的光纖磁場換能器,并將其應(yīng)用于偏振無關(guān)的光纖Michelson干涉微弱磁場傳感器中。對(duì)影響換能器工作的因素進(jìn)行分析并針對(duì)各種影響提出了相

2、應(yīng)的改進(jìn)方法和措施。在傳感器系統(tǒng)方面,論文闡述了光波偏振態(tài)隨機(jī)變化導(dǎo)致的干涉儀信號(hào)衰落問題,利用Jones矩陣法分析了帶FRM的Michelson光纖干涉儀消偏振衰落的原理。在Michelson光纖干涉儀上加兩個(gè)法拉第旋轉(zhuǎn)鏡以抵消偏振態(tài)的隨機(jī)變化,可以使輸出信號(hào)的可見度穩(wěn)定為0.95以上。最后,搭建了微弱磁場探測實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。利用動(dòng)態(tài)掃描工作點(diǎn)的信號(hào)檢測方法,對(duì)傳感器在不同的交流調(diào)制磁場下輸出信號(hào)進(jìn)行測試分析。結(jié)果表明,在不同交流調(diào)制磁場條