本文關(guān)鍵詞：基于光纖偏振特性的Mach-Zenhder橫向壓力傳感器研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文研究了基于光纖偏振特性的橫向壓力傳感器,通過研究光纖的偏振特性,而設(shè)計(jì)出不同光纖傳感結(jié)構(gòu)的橫向壓力傳感器。主要內(nèi)容包括:1、介紹了光纖傳感器的研究背景,對光纖橫向壓力傳感器的研究現(xiàn)狀依照調(diào)制方式不同而進(jìn)行了分類闡述。對單模光纖以及保偏光纖(PMF)的偏振特性及特性參數(shù)進(jìn)行了具體的分析。PMF由于正交軸上的折射率值差別較大而具有偏振保持能力。光纖橫向壓力會(huì)使光纖中的兩偏振光在不同偏振態(tài)之間發(fā)生能量耦合,從而影響在PMF包層中傳播光的光強(qiáng)。2、提出了一種內(nèi)嵌式Mach-Zehnder橫向壓力傳感器,主要是基于保偏光纖(PMF)偏振特性和纖芯錯(cuò)位熔接結(jié)構(gòu)。在兩段單模光纖中間通過熔接機(jī)錯(cuò)位熔接一段長度為1.3cm的PMF構(gòu)成光纖Mach-Zehnder干涉結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)中,隨著施加在PMF上的橫向壓力從0.196 N/mm增加到0.588N/mm,PMF中的兩個(gè)正交偏振態(tài)能量發(fā)生耦合,從而實(shí)現(xiàn)了橫向壓力的傳感。在該橫向壓力的變化范圍內(nèi)。橫向壓力傳感器在快軸和慢軸上的靈敏度分別為12.85 d B/(N/mm)和30.69 d B/(N/mm)。3、提出了一種由長周期光纖光柵(LPG)和蝶形錐(Bowknot-type-taper:BTT)構(gòu)成的光纖Mach-Zehnder橫向壓力傳感裝置。該干涉結(jié)構(gòu)是在LPG和一段單模光纖中間熔接成一蝶形錐而構(gòu)成。當(dāng)作用在長周期光纖光柵上的橫向壓力從0變化到1.225 N/mm,光纖傳感器在不同的橫向壓力作用下呈現(xiàn)出-10.476 d B/(N/mm)的靈敏度。4、提出了一種強(qiáng)度解調(diào)的高靈敏度光纖Mach-Zehnder橫向壓力傳感裝置。該傳感結(jié)構(gòu)由在一段PMF的兩端分別和單模光纖熔接成蝶形錐和纖芯錯(cuò)位結(jié)構(gòu)而形成。當(dāng)作用在PMF上的橫向壓力從0.25 N/mm變化到0.85 N/mm,該橫向壓力傳感器對應(yīng)波長1485nm和1545nm在快軸和慢軸上的靈敏度分別為104.515 d B(N/mm)和-102.936 d B(N/mm)。
【關(guān)鍵詞】：光纖橫向壓力傳感 保偏光纖 長周期光纖光柵 蝶形錐
【學(xué)位授予單位】：中國計(jì)量學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN253;TP212
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 1 緒論13-27
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 光纖橫向壓力傳感器的研究現(xiàn)狀14-22
• 1.2.1 強(qiáng)度調(diào)制型光纖橫向壓力傳感器14-18
• 1.2.2 相位調(diào)制型光纖橫向壓力傳感器18-20
• 1.2.3 偏振調(diào)制型光纖橫向壓力傳感器20-21
• 1.2.4 波長調(diào)制型光纖橫向壓力傳感器21-22
• 1.3 光纖Mach-Zehnder干涉儀研究現(xiàn)狀22-25
• 1.3.1 傳統(tǒng)全光纖Mach-Zehnder干涉儀22-23
• 1.3.2 內(nèi)嵌式光纖Mach-Zehnder干涉儀23-25
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容25-27
• 2 光纖的偏振特性27-34
• 2.1 單模光纖27-29
• 2.2 保偏光纖29-33
• 2.2.1 保偏光纖的偏振特性30-31
• 2.2.2 保偏光纖偏振特性的相關(guān)參數(shù)31-32
• 2.2.3 保偏光纖快軸和慢軸理論分析32-33
• 2.3 本章小結(jié)33-34
• 3 基于纖芯錯(cuò)位的馬赫曾德干涉光纖橫向壓力傳感器研究34-43
• 3.1 引言34
• 3.2 干涉儀的制作34-38
• 3.2.1 光纖傳感探頭的制作35-38
• 3.3 傳感器的工作原理38-41
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析41-42
• 3.5 本章總結(jié)42-43
• 4 基于長周期光纖光柵和蝶形錐的橫向壓力傳感器43-51
• 4.1 引言43-44
• 4.2 實(shí)驗(yàn)裝置及傳感器結(jié)構(gòu)44-46
• 4.3 傳感原理46-48
• 4.4 傳感器實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析48-50
• 4.5 本章總結(jié)50-51
• 5 基于蝶形錐和PMF的馬赫增德爾干涉儀的構(gòu)建和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析51-57
• 5.1 引言51
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)裝置51-54
• 5.3 實(shí)驗(yàn)原理及結(jié)果分析54-56
• 5.4 結(jié)論56-57
• 6 總結(jié)和展望57-59
• 6.1 總結(jié)57-58
• 6.2 展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 作者簡歷63

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