基于球形光纖耦合結(jié)構(gòu)的干涉式光纖傳感器的研究.pdf

1、光纖傳感器是一種新型傳感器，經(jīng)過幾十年的研究和發(fā)展，光纖傳感技術(shù)在理論和實(shí)驗(yàn)等方面已經(jīng)日漸趨于成熟，其中干涉型光纖傳感器由于其具有靈敏度高、制作成本低、可適應(yīng)惡劣環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，使得它在航天航空、醫(yī)藥、橋梁檢測等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文主要是在課題組前期研究工作的基礎(chǔ)上，基于多模和球形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制作新型的光纖傳感器，并實(shí)現(xiàn)對外界參量：溫度、折射率、磁場的測量。
　　1、設(shè)計(jì)了一種基于多模光纖和球形結(jié)構(gòu)級聯(lián)的干涉型光纖傳感

2、結(jié)構(gòu)，并對外界參量進(jìn)行了測量，這種新型復(fù)合結(jié)構(gòu)的透射譜是一系列干涉的疊加，測得兩個(gè)干涉谷的溫度靈敏度分別為0.053nm/℃，0.043 nm/℃；折射率靈敏度分別為-41.51nm/RIU，-59.19 nm/RIU；磁場靈敏度分別為0.047nm/mT，0.077nm/mT。
　　2、設(shè)計(jì)了一種基于偏芯結(jié)構(gòu)與球形結(jié)構(gòu)級聯(lián)的干涉型光纖傳感結(jié)構(gòu)，并對外界參量進(jìn)行了測量，該傳感結(jié)構(gòu)利用偏芯結(jié)構(gòu)將入射光分為兩部分，不僅激發(fā)高階纖芯模式

3、，而且激發(fā)了不同階包層模式，再利用球形結(jié)構(gòu)的耦合作用，產(chǎn)生不同模式之間的干涉。實(shí)驗(yàn)測得兩個(gè)干涉谷的溫度靈敏度分別為0.042nm/℃、0.059 nm/℃；折射率靈敏度分別為-46.12nm/RIU，-54.17 nm/RIU；磁場靈敏度分別為-0.187nm/mT，-0.11nm/mT。
　　3、設(shè)計(jì)了一種基于少模光纖和球形結(jié)構(gòu)級聯(lián)的干涉型光纖傳感結(jié)構(gòu)，不同于多模光纖，少模光纖參與干涉的模式數(shù)量較少，且高階模式能量比例較高，因此