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1、《现代传感技术》文献姓名：廖雅萍学号：班级：物联网1311、传感技术是现代信息社会的神经中枢,光纤传感则是一种新兴的现代传感技术,由于它具有灵敏度高、响应速度快以及抗干扰、抗各种恶劣条件等一系列优点而成为传感领域的姣姣者,因而在光学与光电子学科中占有重要地位。光纤传感划分为非功能型和功能型两大类:前者简单易行、无需特殊技术,因此巳被广泛研究,并有相当数量进入实用化;功能型传感则要求条件苛刻,多数仍处于研制阶段,但因其具有极高灵敏度,属于高性能传感类,故仍为光纤传感的主要发展方向。文中以表格形式概要列示了这两类光纤传感的基本状况,表明光纤传感有广泛应用前景。光纤
2、传感器今后的发展趋势是:加速光纤传感器的实用化进程;大力开展光纤传感技术的集成化研究;积极开展多功能光纤传感及其网络化研究,以及不断推出新型光纤传感器并开拓新的应用领域等。 2、干涉型光纤传感器和传统传感器相比具有灵敏度高、灵活多样、测量对象广泛等优点，在传感领域被广泛应用。本文研究和设计了一系列新型偏振相关内嵌式光纤Mach-Zehnder干涉器件，并实验验证了其在传感领域中的应用，主要研究内容有：1、系统阐述了内嵌式光纤Mach-Zehnder干涉仪的研究状况，按照制作方法对其进行了分类，对每种类型的优缺点作了简评。结合光纤模式间干涉的基本理论，研究了内嵌
3、式光纤Mach-Zehnder干涉机理。2、提出了一种偏振相关内嵌式保偏光纤Mach-Zehnder干涉仪。通过纤芯错位法对保偏光纤高阶包层模进行均匀激发，利用保偏光纤快慢轴偏振模分量对应的纤芯模与包层模之间的干涉组成偏振相关Mach-Zehnder干涉仪，优化了其制作工艺并讨论了其优良的传感特性。3、提出了一种偏振相关内嵌式光纤Mach-Zehnder干涉型二维微位移传感器。将一段单模光纤沿保偏光纤快慢轴45o角方向错位熔接，另一段错位对接不熔接。通过监测保偏光纤快慢轴偏振模对应干涉条纹对比度随纤芯偏离程度的变化，可以测量沿保偏光纤快慢轴方向的二维微位移。实
4、验结果表明，该传感器在快慢轴方向的灵敏度分别为-0.301dB/μm和-0.669dB/μm。在此基础之上，提出了一种新型熔锥技术，用该熔锥方法与纤芯错位技术结合获得的微位移传感器灵敏度达到-1.89dB/μm。4、提出了一种偏振相关内嵌式光纤Mach-Zehnder干涉型曲率传感器。两单模光纤均沿保偏光纤快慢轴45o角方向错位熔接。通过监测保偏光纤快慢轴偏振模所对应的干涉光谱条纹对比度变化来实现曲率传感。实验结果表明，该传感器在0-0.35m-1的测量范围内获得了0.882dB/m-1的灵敏度。同时应用差分算法后，温度变化和光源抖动对测量结果的影响分别降低了
5、94%和91%。3、高强度聚焦超声(highintensityfocusedultrasound,HIFU)技术是一种将超声波聚焦到病变组织内,利用超声波的热效应、空化效应、机械效应等作用使焦点处靶组织发生不可逆性凝固性坏死,且不损伤周围正常组织的非侵入式的肿瘤治疗手段。HIFU技术近年来发展十分迅速,已经成为声学和医学领域的研究热点。在HIFU技术日益发展的同时,也面临着巨大的挑战,如何准确的测量HIFU声场的声能量分布以及有效消除呼吸运动在HIFU治疗中的影响是该技术发展的两个关键问题。本文针对现有的声场测量技术无法实现的在高声压下对HIFU声场进行测量和
6、分析等问题,提出一种基于Parylene膜的法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)型光纤水听器,该水听器结构简单,灵敏度高,可用于高声压下HIFU声场的测定。首先分析了高强度聚焦超声声场的特点,对现有的几种HIFU声场检测技术进行比较后,提出采用光纤传感技术来实现HIFU声场的测量,光纤传感器具有灵敏度高、动态范围大、抗电磁干扰能力强、敏感面积小、重复性好等优点。在分析光纤超声传感器的种类和特点基础上,通过比较传感的光纤类型,最终选定基于F-P型光纤传感器的高强度聚焦超声声场测量系统设计方案。设计并制作了一种用于HIFU声场测量的端部镀有Parylen
7、e膜的F-P型光纤水听器,对该光纤水听器的传感原理及对HIFU场的声压的解调原理进行了分析。利用基于Parylene膜的F-P型光纤水听器,搭建起测量HIFU声场的实验系统。实验结果表明基于Parylene膜的F-P型光纤水听器能准确传感超声信号,其输出与换能器驱动电压的非线性度小于0.01,与PVDF针式水听器对聚焦声场的测量结果基本一致。本文针对在常规的HIFU治疗中,呼吸运动引起的脏器组织位移从而影响辐照靶区定位精度及治疗的安全性问题,提出一种利用呼吸门控技术提高HIFU治疗靶点定位精度的方法。利用压阻式微型呼吸传感器,设计了基于呼吸门控技术对HIFU治
8、疗靶点进行控制的实验系统。进行了动物实
