基于双芯光纤光栅的mz型光纤温度传感器特性研究

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1、学校代码：１０００４密级：公开恥Ｗ肇臨ＢＥＵＩＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕ｉ专业学位论文基于双芯光纤光栅的ＭＺ型光纤温度传感器特性研究作者姓名侯荣杰对部诗工程领域电子与通信工程Ｉ；讀麵■一指导教师裴丽教授心．／，＾１培养院系电子信息工程学院：苗吉；暴麵ｔ‘１在ｉ？＾３巧：閉Ｉｆ＊巧战轿？Ｕ－；；興＇、巧？原惹括＃巧巧？巧態ｆ如交道乂攀硕±专业学位论文摧Ｔ－双芯光纤光栅的ＭＺ型光纤温度传感器特性研究－ｔＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＭａｃｈＺｅｈｎｄｅｒ

2、ＯｐｉｃａｌＦｉｂｅｒＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＳｅｎｓｏｒＢａｓｅｄＯｎＴｗ－ｒｒＧｒａｔｎｉｎｃｏｅＦ化ｅｉｇ作者：侯萊杰导师：裴邮北京交通大学２０１６年６月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可Ｗ为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。（

3、保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名；导霞若；娘象乐、：月心曰签字曰期签字曰期年：年月曰１？心／／為＾０４学校代码：１００密级：公开北京交通大学硕±专业学位论文基于双芯光纤光栅的ＭＺ型光纤温度传感器特性研究Ｒｅｈｏｎａｃｈ－ＺｅｈｎｄｅｒＯｔｓｅａｒｃＭｉｃａｌＦｉｂｅｒＴｅｍｅｒａｔｕｒｅＳｅｎｓｏｒＢａｓｅｄｐｐＯｎＴｗ－ｒｉｎｃｏｒｅＦ化ｅｒＧａｔｉｎｇ作者姓名：侯莱杰学号：１４１２５００９导师姓名：裴丽职称：教授工程硕ｉ专业领域：：光传感学位级别硕±北京交通

4、大学２０１６年６月ｉ致谢本论文的工作是在我的导师裴丽教授的悉也指导下完成的，裴丽教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷屯感谢两年来裴丽老师对我的关私和指导，裴老师悉必指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了巧莫大的关也和帮助，同时，在此向裴老师表示衷必的感谢裴老师对于巧的科硏工作及论文提出了许多的宝贵意见，在此我同样表示衷也的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，感谢所有帮助过我的老师和同学们。感谢白一冰师兄和王建帅师兄对我的悉也指导，感谢同口白霄、王惡梦、阮祖堯和郝昭同学对我的帮助

5、，同时也要感谢王晓林和姜远海同学在学习和生巧的共同陪伴，在此向他们表达我的感激之情，，谢谢你们的帮助谢谢你们的陪伴。最后感谢我的爸爸、妈妈对我的关也和支持。谢谢他们的理解和支持使我能…，未来的路充满了挑战，我够在学校专也完成我的学业，但有他们做．昭强后盾定会勇巧直前。北巧交通人学硕Ｉ：专业学位论文摘要摘要随着经济和社会的飞速发展，工程质量问题和环境污染已成为制约和谐社会。。建设的重要因素开发新型的监测用传感器，己成为现今科研工作的研究重点和传统的电子传感器相比，结，抗电磁，，光纤传感器有着体积小构灵活干化灵敏度高等优点。光纤传

6、感器按光波调制方式可分为强度调制型光纤传感器、频率调制型光纤传感器、相位调制型光纤传感器、波长调制型光纤传感器和偏振态调制型光纤传感器。其中，波长调制型光纤传感器Ｗ其测量精度高和稳定性强的特一一点受到广泛使用－。本文针对这研究热点，提出了种基于马赫曾德尔干涉仪（ＭＺＤ的新型结构的光纤传感器。文中首先根据双芯光纤的结构特点，分析了其双波导模型的賴合理论，Ｗ此为基础，对双巧光纤的锅合模式进行了分析，建立了双芯光纤的锅合模方程。研究表明，在完全稱合的情况下，两个纤芯互错合系数相同，并分析了理想状态下的双芯光纤的传输特性；在不完全賴合的情况下，

7、矿可Ｗ描述两个纤益的稱合程度，Ｓ为相位失配量，为互稱合系数乘积。其次，对布拉格光纤光栅的賴合特性进行分析，光信号在光纤光栅中传输时，其显现出的传输特性不同于正规光波导，本文给出了光纤光栅锅合特性巧细的理论推导，并研究了光纤光栅调制深度对于反射光谱带宽的影响。最后，本文对ＭＺ干涉仪的传感特性进行了分析，设计了基于双芯光纤光棚的ＭＺ型光纤传感器，对传感器的温度传感特性进行了研究，得到了不同温度下光纤传感器的传输光谱。研究结果表明，传输谱随着温度的变化发生波长漂移，温度升商，传输谱线向长波方向漂移。根据波长漂移量和温度的线性