【摘要】：隨著科技的不斷發(fā)展,光纖傳感器由于具有抗電磁干擾、抗腐蝕、靈敏度高、動(dòng)態(tài)范圍大、體積小等一系列優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用到結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、石油溫度監(jiān)測(cè)、邊界安防、航空航天等領(lǐng)域中。模間干涉型光纖傳感器僅需單根光纖便可實(shí)現(xiàn)不同模式光間的干涉,作為一種特殊結(jié)構(gòu)的光纖傳感器被廣泛應(yīng)用于各種環(huán)境參數(shù)的測(cè)量中。論文研究了一種基于保偏光纖模間干涉的光纖和激光傳感器,主要內(nèi)容如下:(1)設(shè)計(jì)了一種基于保偏光纖溫度和應(yīng)力雙參數(shù)同時(shí)測(cè)量的模間干涉?zhèn)鞲衅鳌Ｍㄟ^(guò)采用保偏光纖對(duì)軸及纖芯錯(cuò)位熔接方法,激發(fā)出保偏光纖的包層模,包層模和芯模在光纖泡熔接點(diǎn)處耦合并發(fā)生干涉。偏振分束器和光開(kāi)關(guān)的聯(lián)合使用,可方便的切換線(xiàn)偏振光的入射方向(快軸或慢軸),實(shí)現(xiàn)該傳感器對(duì)不同參數(shù)同點(diǎn)同時(shí)測(cè)量的功能。通過(guò)對(duì)傳感器溫度和應(yīng)力響應(yīng)特性的研究與分析,線(xiàn)偏振光在保偏光纖快慢軸方向上入射時(shí),可得該傳感器對(duì)溫度和應(yīng)力的響應(yīng)靈敏度分別為-1.25pm/με、0.429pm/με、79pm/℃和20pm/℃。在波長(zhǎng)分辨率為.001nm的情況下,該傳感器的溫度和應(yīng)力分辨率可達(dá)到0.285℃和10.0με。(2)設(shè)計(jì)了一種基于保偏光纖濾波器溫度和應(yīng)力雙參數(shù)同時(shí)測(cè)量的光纖激光傳感器。通過(guò)保偏光纖對(duì)軸、纖芯錯(cuò)位熔接和保偏光纖與單模光纖的纖芯錯(cuò)位熔接方法制作了一個(gè)保偏光纖濾波器,并把其放入環(huán)形腔激光器內(nèi),調(diào)節(jié)光開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)該激光器可激發(fā)出兩種不同波長(zhǎng)的激光。通過(guò)對(duì)該激光器的溫度和應(yīng)力傳感特性進(jìn)行研究與分析,可得當(dāng)波長(zhǎng)分辨率為0.01nm,測(cè)量溫度在19-39℃內(nèi),該光纖激光器的溫度和應(yīng)力分辨率為0.53 ℃和49.6με;測(cè)量溫度在39-69℃內(nèi),該光纖激光器的溫度和應(yīng)力分辨率為0.34℃和25.2με。
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TN253;TP212

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本文編號(hào)：2733686