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1、相位型光纤传感原理及应用摘要：光纤传感器具有体型小巧，成本较低，结构紧凑，易多路复用，能够长距离分布式传感，以及在传感点无需用电，和良好的抗恶劣环境、抗电磁干扰、抗化学腐蚀能力等优势。因此发展态势十分良好，发展潜力巨大。今后光纤传感器将向集成化光纤传感器、多功能全光纤控制系统等方向发展。本文对干涉型光纤传感器系统的传感原理，进行了比较系统的介绍，着重列举了四种常用于干涉型光纤传感器的光纤干涉仪，还有它们的干涉测量原理。这四种光纤干涉仪分别是：迈克尔逊(Michelson)干涉仪、马赫一泽德(Mach-Zehnder)干涉仪、萨格纳克(Sagnac)干涉仪和法布里珀罗(Fabry-
2、Perot)干涉仪。本文的重点，是研究干涉型光纤传感器的相位调制与解调方法以及主要应用，文中先介绍了应力应变效应及温度效应的调制方法；然后介绍了常用的两种调制技术法，包括零差法和外差法；最后就应用详细介绍了微分干涉仪，白光干涉仪以及相位调制型光纤压力和温度传感器。关键词：光纤传感器，光纤干涉仪，相位调制，相位解调TheprincipleandapplicationofphasetypeopticalfibersensorAbstractOpticalfibersensorhassmallsize,lowcost,compactstructure,easymultiplexing,
3、canlong-distancedistributedsensing,andthesensingpointwithoutelectricity,andthegoodresistancetobadenvironment,resistancetoelectromagneticinterference,chemicalcorrosionresistanceandotheradvantages.Sodevelopmentsituationisverygood,havegreatpotentialfordevelopment.Thefiberopticsensorleadtotheinte
4、gratedopticalfibersensors,multi-functionall-fibercontrolsystem,etc.Inthispaper,thesensingprincipleofinterferometricfiberopticsensorsystem,andcomparesthesystemofintroduction,mainlylistsfourkindsofcommonlyusedininterferometricfiberopticsensorofopticalfiberinterferometer,andtheirinterferencemeas
5、uringprinciple.Thesefourkindsofopticalfiberinterferometerrespectivelyis:Michelsoninterferometer,MachZehnderinterferometer，sagnacinterferometerandFabry-Perotinterferometer.Thefocusofthisarticle,isthestudyofinterferometricopticalfibersensorsofphasemodulationanddemodulationmethodandmainapplicati
6、ons,thispaperfirstintroducesthemodulationmethodofstressandstraineffectandtemperatureeffect;Andthenintroducedthecommonlyusedtwokindsofmodulationtechnology,includingzerodifferentialmethodandheterodynemethod;Finallyapplydifferentialinterferometerwasintroducedindetail,andwhitelightinterferometerp
7、hasemodulationtypefiberopticpressureandtemperaturesensors.Keywordsopticalfibersensor，opticalfiberinterferometer，phasemodulation，phasedemodulation一．引言近年来，传感器朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。随着光通信时代的到来，光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐，已迅速成长为年成交额超过10亿美金，并预计将于2010年拥
