本文關(guān)鍵詞： 光纖扭曲傳感 偏振特性 傾斜光纖光柵 保偏光纖　出處：《中國(guó)計(jì)量學(xué)院》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：由于具有靈敏度高、體積小以及適應(yīng)苛刻的測(cè)量環(huán)境等特點(diǎn),光纖傳感器在傳感領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。本文主要研究基于偏振特性的光纖扭曲傳感器,并根據(jù)偏振特性設(shè)計(jì)了光纖扭曲傳感器。文章分析了傳感原理,制作方法及應(yīng)用。主要研究?jī)?nèi)容有:1、介紹了光纖偏振特性的發(fā)展過(guò)程,并且簡(jiǎn)要的介紹了利用偏振特性的光纖扭曲傳感領(lǐng)域的應(yīng)用。2、具體分析了保偏光纖和傾斜光纖光柵的偏振特性。傾斜光纖光柵因?yàn)槠茐牧斯饫w的圓對(duì)稱性,因此它激發(fā)的包層膜具有偏振特性。保偏光纖由于正交軸上的折射率值差別較大而具有偏振保持能力。光纖扭曲會(huì)使光纖中的偏振光在不同偏振態(tài)之間發(fā)生發(fā)生變化。3、提出了一種基于TFBG偏振特性的扭曲傳感器。該傳感器由單模光纖熔接一個(gè)長(zhǎng)度為1cm且傾角為10o的TFBG組成。實(shí)驗(yàn)中,隨著光纖扭曲角度的變化而在兩個(gè)正交方向上(P偏振態(tài)和S偏振態(tài))的透射峰中的包層模式呈現(xiàn)類似三角函數(shù)的曲線。在-180o到180o的測(cè)量范圍內(nèi),本實(shí)驗(yàn)得到的扭曲傳感靈敏度為0.299d B/o。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,又提出一種基于鍍金TFBG的偏振特性的扭曲傳感器。在-180o到180o的測(cè)量范圍內(nèi),扭曲傳感器的靈敏度可達(dá)到0.2958d B/o。4、提出了一種基于保偏光纖偏振特性的扭曲光纖傳感器,保偏光纖兩端通過(guò)熔接機(jī)錯(cuò)位熔接普通單模光纖構(gòu)成馬赫曾德干涉結(jié)構(gòu)。當(dāng)保偏光纖發(fā)生扭曲時(shí),快軸(或者慢軸)對(duì)應(yīng)的干涉峰會(huì)有周期性變化。分別對(duì)在順時(shí)針和逆時(shí)針兩個(gè)方向的扭曲測(cè)量,最終在扭曲范圍0o-180o內(nèi),測(cè)量的扭曲最高靈敏度為0.624dB/o·m-1。
[Abstract]:Because of its high sensitivity, small size and adaptability to harsh measurement environment, fiber optic sensor is widely used in sensor field. In this paper, optical fiber twisting sensor based on polarization characteristics is studied. According to the polarization characteristics, the fiber twisting sensor is designed. The sensing principle, fabrication method and application are analyzed in this paper. The main research content is: 1, and the development process of the polarization characteristic of the fiber is introduced. The polarization characteristics of polarization maintaining fiber and tilted fiber grating are analyzed in detail. Therefore, the cladding film excited by it has polarization characteristics. Polarization maintaining fiber has polarization retention ability because of the great difference in refractive index values on orthogonal axis. The distortion of optical fiber will cause polarized light in optical fiber to occur between different polarization states. A twisting sensor based on the polarization characteristics of TFBG is proposed. The sensor is composed of a TFBG with a length of 1 cm and an angle of 10 o. The cladding patterns in the transmission peaks of P polarization and S polarization in two orthogonal directions show a curve similar to trigonometric functions with the variation of the twisted angle of the fiber. In the range of -180o to 180o, The sensitivity of the twisting sensor obtained in this experiment is 0.299dB / o. on the basis of this experiment, a kind of twisting sensor based on the polarization characteristics of gold-plated TFBG is proposed. In the range of -180o to 180o, The sensitivity of the twisting sensor can reach 0.2958 dB / o. 4. A kind of twisting fiber sensor based on polarization characteristics of polarization maintaining fiber is proposed. The two ends of the polarization-maintaining fiber are staggered by the welding machine to weld the common single-mode fiber to form a Mach Zende interference structure. When the polarization maintaining fiber is distorted, The interference summit corresponding to the fast axis (or the slow axis) has periodic variation. The maximum sensitivity of the measurement is 0.624 dB / o 路m ~ (-1) for both clockwise and counterclockwise twisting measurements in the distortion range of 0o-180o.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)計(jì)量學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN253

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李雅男;孫曉兵;喬延利;洪津;張蕎;;空間目標(biāo)的光學(xué)偏振特性研究[J];光電工程;2010年07期

2 李雅男;孫曉兵;毛永娜;喬延利;洪津;;空間目標(biāo)光譜偏振特性[J];紅外與激光工程;2012年01期

3 劉建斌,吳健;球形粒子的散射和偏振特性研究(英文)[J];激光技術(shù);2005年01期

4 邱成鋒;洪津;孫曉兵;田光;;鍍鋁鏡偏振特性研究[J];大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào);2007年04期

5 呂鑫;蔣卓勤;李迎春;;便攜式偏振特性測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];儀表技術(shù)與傳感器;2011年08期

6 陳立剛;洪津;喬延利;孫曉兵;駱冬根;;新型偏振特性因子及其傳遞關(guān)系的研究[J];光電工程;2007年09期

7 李雅男;孫曉兵;喬延利;張蕎;洪津;;含水紅壤的偏振特性分析[J];大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào);2009年06期

8 王峰;楊錦宏;葉振良;楊茜;;一種基于偏振特性的水面溢油實(shí)驗(yàn)檢測(cè)方法[J];紅外技術(shù);2011年09期

9 高原;張曉霞;廖進(jìn)昆;;聚合物脊波導(dǎo)偏振特性[J];強(qiáng)激光與粒子束;2012年07期

10 謝常德;吳東東;;四波混頻位相共軛系統(tǒng)的偏振特性[J];激光與紅外;1986年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前8條

1 普小云;張遠(yuǎn)憲;楊睿;;回音壁模式激光偏振特性的光譜分析[A];第十七屆全國(guó)光散射學(xué)術(shù)會(huì)議摘要文集[C];2013年

2 劉曉;薛模根;王峰;吳云智;楊釩;;基于紅外偏振特性的水面溢油檢測(cè)實(shí)驗(yàn)研究[A];第二屆紅外成像系統(tǒng)仿真測(cè)試與評(píng)價(jià)技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

3 鄒曉風(fēng);王霞;;目標(biāo)反射輻射偏振特性分析[A];中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2010年光學(xué)大會(huì)論文集[C];2010年

4 ;基于pBRDF的目標(biāo)反射輻射偏振特性分析[A];中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2010年光學(xué)大會(huì)論文集[C];2010年

5 譚銘文;劉曉軍;王月珠;鞠有詮;;N_2、H_2受激喇曼散射體偏振特性溫度效應(yīng)的研究[A];中國(guó)物理學(xué)會(huì)光散射專業(yè)委員會(huì)成立十周年暨第六屆學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];1991年

6 肖韶榮;王振會(huì);劉瑞芳;徐娟;;人工霧散射光偏振特性的測(cè)量[A];第十屆全國(guó)光學(xué)測(cè)試學(xué)術(shù)討論會(huì)論文（摘要集）[C];2004年

7 陳偉力;王霞;金偉其;;基于偏振雙向分布反射函數(shù)的紅外偏振特性分析[A];中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2010年光學(xué)大會(huì)論文集[C];2010年

8 高華;歐陽(yáng)敏;周靜;劉大禾;;小光柵常數(shù)的位相光柵的衍射場(chǎng)偏振特性的研究[A];中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)大會(huì)論文摘要集[C];2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 蔡嘉;環(huán)境影響下的光偏振特性研究與實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2013年

2 韓平麗;紅外輻射偏振特性及目標(biāo)識(shí)別研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

3 宋偉;類地行星偏振特性研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(云南天文臺(tái));2015年

4 路艷芳;基于偏振特性的光纖扭曲傳感研究[D];中國(guó)計(jì)量學(xué)院;2015年

5 吳良海;大氣散射光線的偏振特性研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

6 鄒曉辰;不同天氣下的天空散射光偏振特性研究[D];大連理工大學(xué);2010年

7 孫琳;水平大氣信道對(duì)激光線偏振特性影響研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

8 馬貴蘭;粗糙表面激光回波偏振特性的實(shí)驗(yàn)研究[D];南京理工大學(xué);2007年

9 閔楊;光傳輸過(guò)程中偏振特性的數(shù)值分析和仿真研究[D];南京理工大學(xué);2009年

10 曹楠楠;應(yīng)用于仿生導(dǎo)航的天空散射光的偏振特性研究[D];大連理工大學(xué);2008年

，

本文編號(hào)：1529493