基于全光纤马赫-泽德尔干涉仪的温度传感器的研究

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1、山东大学硕士学位论文基于全光纤马赫-泽德尔干涉仪的温度传感器的研究姓名：孙学军申请学位级别：硕士专业：无线电物理指导教师：冯德军200709104山东大学硕士学位论文M[zIBBSoSAF-PPMSMMTS缩略名词索弓Mach—Zehnderinterf如metefBmadb趾dlightsource0pticalspectmm觚alyz盯F曲妒P部DtPh觞emodulati∞Scatt确gmatrixmemodTenlpe期tllresensor马赫．泽德尔干涉仪宽带光源光谱仪法布里，珀罗相位调制散射矩阵方法温度传感器原创性声明本人

2、郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：丝缓日关于学位论文使用授权的声明校保留或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：本人授权山东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、缩印或其他复制手段(保密论文在解密后应遵守此规定)⋯⋯：继锄躲嘴一砷．疑i。鼠山

3、东大学硕士学位论文摘要光纤传感是融纤维光学、微电子学、精密机械和计算机等学科于一体的高新技术，这就注定它是一门技术难度大，协作配套广的知识密集型产业。故对其理论的深层次研究和新原理光纤传感器的开发成为当务之急。光纤传感器可从光纤传感原理、被测对象、信号调制方式等不同的角度分类，光纤传感器按被调制的光波参数的不同分为五种光纤传感器。分别为强度调制型光纤传感器、偏振调制型光纤传感器、频率调制型光纤传感器、相位调制型光纤传感器和波长调制型光纤传感器。本文概述了国内外光纤传感器的发展现状，研究设计了一种基于全光纤马赫．泽德尔(Mach．zehn

4、der)干涉仪的相位调制型光纤传感器。全光纤的Mach-zehdef干涉仪是一种重要的干涉器件，因其具有干涉现象、体积小、重量轻、结构紧凑、灵敏度高等特点，可用于光纤通讯和光纤传感领域。首先文章阐述了相位调制型光纤传感器的基本原理，其次阐述了光纤Mach—zdlnd盯干涉仪的基本原理，以及光纤Mach—Zchnder干涉仪的研究现状及应用情况。并分别用散射矩阵分析法和干涉分析法对全光纤的Mach-zehndcr干涉仪做了理论分析和计算机编程的数值模拟。针对环境因素对于光纤Mach-zehnder干涉仪干涉效果的影响做了分析。在此基础上，

5、利用相位调制法设计了基于全光纤Mach—zehnder干涉仪的温度传感装置。对Mach—zehnder干涉仪进行了实验研究，实验中通过改变测量臂温度的方法改变Mach．zdlnd盯干涉仪的臂长差，研究了外加温度与干涉仪光谱的输出关系，采用波长定标的方法，当温度在26。C一80。C的区间变化时，得出了干涉谱线中某一特定波长的移动与外加温度的关系，得到了O．957m波长调节范围，对应干涉仪相位改变约4叽，线性拟合度达到O．972。理论与实验得到较好的吻和。实验结果表明，该文设计的传感器结构简单、灵敏度高、价格低、易于实际应用，有广泛的应用价

6、值。关键词：相位调制：相位解调；光纤温度传感器；温度效应；Macb龙ehnder干涉仪；敖射矩阵分析法；干涉分析法山东大学硕士学位论文ABSTRACTFiberOpticSensorisalli曲-techdisciplinewIdchmelts胁er叩tics，Inicro胡ec们nics，precisionInac量lin哪0coⅡlpu衄stochnolo酉铬锄dso∞．Soitc缸becalledadifficmttechllol晤calindus仃)，witllexteIlsivec00p嘲fionof叫lti—subject

7、．Ith雒becometheu增entaf瓯rsthatthecorrespondillg也eoryshouldbedeeplys缸diedandtllenavelfiberopticseDso陪bedeVeloped．Fiberop赴sensorc锄becatcgorizedbytheprincipleof助reopdcsensor，tlIeo场ectme鹤ured，andsignalmodulationⅡletllodandsoon．Accordingt0melight、VaVepar砌eterswhichismodul曲ed，Fi

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