發(fā)布時間：2021-11-23 18:11

　　光纖傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、抗電磁干擾能力強(qiáng)、靈敏度高等諸多優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于許多傳感領(lǐng)域,例如溫度、應(yīng)變、橫向壓力、折射率傳感等等。在諸多光纖傳感器中,光纖Fabry-Perot干涉儀傳感器有其獨特的優(yōu)點,可以實現(xiàn)溫度非靈敏、溫度高靈敏、雙參數(shù)同時測量以及具有穩(wěn)定性好等優(yōu)點,因此光纖Fabry-Perot干涉儀傳感器發(fā)展非常迅速。本文基于光纖Fabry-Perot干涉儀傳感特性進(jìn)行研究,主要的研究內(nèi)容如下:首先,本文回顧了光纖干涉儀傳感器研究的發(fā)展歷程,具體分析了光纖Fabry-Perot干涉儀傳感器的研究現(xiàn)狀。通過對光纖Fabry-Perot干涉儀傳感器的研究現(xiàn)狀分析,了解目前光纖Fabry-Perot干涉儀傳感器存在一些不足之處。其次,目前報道的雙腔混合結(jié)構(gòu)光纖Fabry-Perot干涉儀需要經(jīng)過特殊處理才能實現(xiàn)橫向壓力靈敏和溫度非靈敏特性。為了解決應(yīng)用不方便的問題,本文通過熔接方法制作了一種大尺寸空氣泡腔光纖Fabry-Perot干涉儀。這種空氣泡腔光纖Fabry-Perot干涉儀可以實現(xiàn)橫向壓力靈敏和溫度非靈敏特性,同時還可以應(yīng)用于應(yīng)變傳感。在傳感應(yīng)用中不需要經(jīng)過特殊處理,應(yīng)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：128 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

全光纖型Mach-ZehFig.1-4Excitation/couplingpointofinlinea)錯位結(jié)構(gòu)

圖 1-10 Li S 等人制作的空氣泡腔光纖 Fabry-Perot 干涉儀[88]ir bubble cavity fiber-optic Fabry-Perot interferometer made by L空氣腔光纖 Fabry-Perot 干涉儀還可以通過利用單模光纖管進(jìn)行熔接制作。2012 年，西班牙研究人員 Favero F光纖與光子晶體光纖特殊熔接制作了微小空氣泡腔光纖圖 1-11 所示，10μm 的腔長獲得了 10.3pm/με 的應(yīng)變靈員 Ferreira M S 等人[90]通過利用單模光纖與較大尺寸的制作了空氣腔光纖 Fabry-Perot 干涉儀，如圖 1-12 所示.4pm/με 的應(yīng)變靈敏。2016 年，巴西研究人員 Costa G模光纖與 SiO2微管熔接制作了空氣腔光纖 Fabry-Perot25μm 的腔長獲得了 9.5pm/με 的應(yīng)變靈敏。相比于單模閉腔式空氣腔光纖 Fabry-Perot 干涉儀，單模光纖與特行熔接制作的空氣腔光纖 Fabry-Perot干涉儀更容易制作敏更高一些。

圖 1-10 Li S 等人制作的空氣泡腔光纖 Fabry-Perot 干涉儀[88]Fig.1-10 Air bubble cavity fiber-optic Fabry-Perot interferometer made by Liu S et al.[88]閉腔式空氣腔光纖 Fabry-Perot 干涉儀還可以通過利用單模光纖與特種光及 SiO2微管進(jìn)行熔接制作。2012 年，西班牙研究人員 Favero F C 等人[89]利用單模光纖與光子晶體光纖特殊熔接制作了微小空氣泡腔光纖 Fabry-Pe涉儀，如圖 1-11 所示，10μm 的腔長獲得了 10.3pm/με 的應(yīng)變靈敏。同年，牙研究人員 Ferreira M S 等人[90]通過利用單模光纖與較大尺寸的空心光子光纖熔接制作了空氣腔光纖 Fabry-Perot 干涉儀，如圖 1-12 所示，13μm 的獲得了 15.4pm/με 的應(yīng)變靈敏。2016 年，巴西研究人員 Costa G K B 等人過利用單模光纖與 SiO2微管熔接制作了空氣腔光纖 Fabry-Perot 干涉儀，如-13 所示，25μm 的腔長獲得了 9.5pm/με 的應(yīng)變靈敏。相比于單模光纖進(jìn)行熔接制作閉腔式空氣腔光纖 Fabry-Perot 干涉儀，單模光纖與特種光纖以iO2微管進(jìn)行熔接制作的空氣腔光纖 Fabry-Perot干涉儀更容易制作更短的空，應(yīng)變靈敏更高一些。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Simple capillary-based extrinsic Fabry–Perot interferometer for strain sensing[J]. 張小貝,邵海洋,潘海陽,楊勇,白化文,龐拂飛,王廷云.  Chinese Optics Letters. 2017(07)



本文編號：3514403