【摘要】：模間干涉?zhèn)鞲衅鞑粌H具有傳統(tǒng)光纖傳感器耐腐蝕、抗電磁干擾、成本低等特點,還具備制作簡易、靈敏度高等優(yōu)勢,近年來受到研究者的廣泛關(guān)注進(jìn)而迅猛發(fā)展。模間干涉?zhèn)鞲衅鲗儆谙辔徽{(diào)制型的光纖傳感器。本文介紹常見的相位調(diào)制型光纖傳感器干涉原理,對全光纖馬赫曾德型干涉原理進(jìn)行詳細(xì)闡述。通過多模干涉理論推導(dǎo)出干涉極小條件下波長的表達(dá)式,得到影響波谷位置的特征參量。通過理論分析建立了模間干涉?zhèn)鞲衅鞑ㄩL漂移量與溫度的理論模型。本文利用模間干涉原理,設(shè)計了三種馬赫曾德干涉型模間干涉?zhèn)鞲衅?即芯徑失配-錯位型全光纖馬赫曾德干涉?zhèn)鞲衅鳌⑼瑰F-錯位型全光纖馬赫曾德干涉?zhèn)鞲衅骷靶緩绞?錯位-芯徑失配型全光纖馬赫曾德干涉?zhèn)鞲衅?利用有限差分光束傳播法對傳感器中傳輸?shù)哪Ｊ郊皟?nèi)部各模式光場的分布進(jìn)行數(shù)值分析;對影響透射波谷位置的結(jié)構(gòu)特征參數(shù):如多模光纖長度、單模光纖長度、光纖熔接錯位量、凸錐區(qū)長度及束腰直徑等進(jìn)行優(yōu)化,得到具有高對比度的干涉透射光譜;并對全光纖馬赫曾德干涉結(jié)構(gòu)的特征參數(shù)進(jìn)行數(shù)值優(yōu)化,得到高線性度的透射譜邊帶。通過光纖熔接機(jī)制備芯徑失配-錯位型全光纖馬赫曾德干涉?zhèn)鞲衅�、凸錐-錯位型全光纖馬赫曾德干涉?zhèn)鞲衅骷澳ｉg干涉型邊帶濾波器,搭建模間干涉型傳感器的測溫實驗系統(tǒng),對這兩種傳感器的溫度特性進(jìn)行實驗研究。通過搭建邊帶濾波解調(diào)系統(tǒng)對濾波器的濾波解調(diào)特性進(jìn)行實驗驗證,并提出用光譜數(shù)據(jù)計算邊帶濾波器透射光功率的方法以提高邊帶濾波的靈敏度。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP212

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本文編號：2584963