光纤干涉仪及其传感特性研究

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1、分类号学号M201172974学校代码10487密级硕士学位论文光纤干涉仪及其传感特性研究学位申请人：王鹏学科专业：物理电子学指导教师：陆陪祥教授答辩日期：2014.01.21万方数据ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonFiberInterferometricSensorandItsSensingApplicationCandidate:WangPengMajor:PhysicalElectronicsSupe

2、rvisor:Prof.LuPeixiangHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规

3、定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要伴随着光电技术和光通信技术的进步，光纤传感器凭借抗电磁干扰、传播损耗低和高灵敏等固有的优势在过去几十年被大量的研究，并取得了长足发展。其在各种传感领域替代传统传感器的能力明显增强，同时使一些

4、重要参数的传感成为可能。在众多的光纤传感器中，光纤干涉仪传感器因性能优异和容易实现等优点而被大量的研究。本论文主要针对光纤马赫-泽德干涉仪和光纤法布里-珀罗涉干仪进行了研究，主要内容和成果如下：1.从原理，制作方法和应用领域三个方面对各种类型光纤干涉仪进行了简要的介绍。2.制作了一种基于芯径适配和错位熔接的新型光纤马赫-泽德干涉仪，并对其应变、温度和弯曲传感特性进行了实验和理论分析。该传感器在波长1557nm附近应变灵敏度为0.8879pm/με，在波长1546nm附近温度灵敏度达到64.71pm/℃。对于弯曲传-1-1感特性，在曲率1.13m到1.19m的范围，在波长159

5、5.3nm附近其灵敏度达到-37.069-1nm/m。3.通过将填充了水银的毛细玻璃管熔接在两段单模光纤之间制作了一种新型的光纤法布里-珀罗干涉仪。这种新型的传感器可以通过适当的结构设计实现不同的温度灵敏度，为高灵敏的温度传感提供了一种新的方法，实验中得到了高达-11.668nm/℃的温度灵敏度。提出了一种角度传感的新方法，并对该干涉仪加速度传感特性进行了研1/2究。传感器在驱动频率为1600Hz时，其加速度分辨率达到了0.62μg/(HZ)。关键词：光纤干涉仪传感器马赫-泽德法布里-珀罗I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmento

6、foptoelectronictechnologyandcommunicationtechnology,Opticalfibersensorshavebeenintensivelyinvestigatedandvastlyimprovedinpastfewdecadesowingtoitsinherentadvantagessuchasimmunitytoelectromagneticinterference,lowpropagatingloss,highsensitivity.Itsabilityofreplacingtraditionalsensorsatvariouss

7、ensingfieldsenhancedandoffermanyimportantmeasurementopportunities.Amongthefibersensors,fiberopticinterferometersensorshavebeenintensivelyinvestigatedowingtotheirgoodperformanceandeasyfabrication.ThisthesisismainlyonFabry-PerotInterferometer(FPI)andMach-Z