光纖折射率傳感和信號解調(diào)技術(shù)研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，光纖通信技術(shù)和光纖傳感技術(shù)在人類的生活和各個領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，光纖傳感器件具有體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、抗電磁干擾、高靈敏度等優(yōu)點，吸引了人們極大的研究興趣，其中波長調(diào)制型光纖傳感器還具有波分復(fù)用、多點傳感的優(yōu)點，能有效避免由于光源穩(wěn)定性、光纖傳輸損耗等所帶來的不利影響。本文主要研究了細芯光纖模式干涉儀傳感器和長周期光纖光柵傳感器的折射率傳感應(yīng)用，以及基于傅里葉域鎖模技術(shù)的光纖布拉格光柵應(yīng)變傳感解調(diào)技術(shù)。
　

2、　 本文首先簡單介紹一種我們提出的基于細芯光纖的模式干涉儀傳感器，當在標準單模光纖中接入一小段特定尺寸的細芯光纖后，該纖芯失配結(jié)構(gòu)能夠激發(fā)出高階的包層模式光波，并在耦合回纖芯時與導(dǎo)模光波發(fā)生干涉。文中介紹了傳感器的結(jié)構(gòu)和原理，并通過腐蝕包層的工藝觀察到了傳感器干涉峰值位置的變化，測試結(jié)果表明該傳感器具有較高的折射率靈敏度。
　　 接著介紹了分析光纖光柵特性的耦合模理論和傳輸矩陣分析法，數(shù)值模擬分析了光纖布拉格光柵和長周期光纖光

3、柵的光譜特性，介紹了光纖的光敏性機理以及幾種常見的增敏方法，以及本文所使用的光纖光柵制作系統(tǒng)。
　　 分析了長周期光纖光柵的傳感原理，介紹了外部介質(zhì)折射率對其共振波長的影響，提出了一種反射型的長周期光纖光柵傳感器，該傳感器由長周期光纖光柵、纖芯模式散射器和光纖端面反射鏡組成，經(jīng)過光纖光柵在纖芯傳輸?shù)墓獗簧⑸淦魃⑸涞?，而?jīng)光柵耦合到包層傳輸?shù)墓庥龆嗣娣瓷浠貋碛纸?jīng)光柵耦合回纖芯傳輸。傳感器結(jié)構(gòu)緊湊能適用于生化探測應(yīng)用。