基于SMS結(jié)構(gòu)的腐蝕型光纖傳感器的實驗研究.pdf

1、基于多模干涉原理的干涉型光纖傳感器作為傳感領(lǐng)域中的一個重要分支，以其無可比擬的優(yōu)勢得到迅猛發(fā)展。此類傳感器不僅具有成本低、插入損耗小、耐腐蝕、靈敏度高等諸多優(yōu)點，而且其結(jié)構(gòu)簡單、易加工，為光纖傳感領(lǐng)域注入了新的生機和活力。
　　單模—多?！獑文?SMS)結(jié)構(gòu)作為一種新型的多模干涉型光纖傳感器，得到了專家學(xué)者們廣泛和深入的研究。本文圍繞SMS結(jié)構(gòu)的傳感理論和應(yīng)用，對SMS結(jié)構(gòu)進行了改進和拓展，設(shè)計出兩種基于SMS結(jié)構(gòu)的腐蝕型光纖傳感

2、器，并進行了數(shù)值模擬和實驗研究。主要內(nèi)容包括:
　　1)介紹了光纖傳感器的發(fā)展概況、基本原理和分類，并對光纖傳感器的應(yīng)用及存在問題進行了分析。詳細地介紹和分析了多模干涉型傳感器的發(fā)展和研究進展，最后給出SMS結(jié)構(gòu)型光纖傳感器的研究進展。
　　2)介紹了SMS結(jié)構(gòu)型光纖傳感器的理論。先是對多模光纖的倏逝波理論進行了介紹;接著詳細分析了階躍型多模光纖的基本理論，主要包括對階躍型多模光纖的場分布、模式和腐蝕原理的分析;然后介紹了基

3、于SMS結(jié)構(gòu)的多模干涉原理;最后對SMS結(jié)構(gòu)和腐蝕型SMS結(jié)構(gòu)進行了數(shù)值模擬。
　　3)根據(jù)多模干涉原理和傳統(tǒng)SMS結(jié)構(gòu)的傳感特性，提出了一種腐蝕型單模-多模-單模折射率傳感器。利用傳感干涉譜中具有相同的溫度敏感特性和不同的折射率敏感特性的兩個波谷，可有效排除在折射率測量中溫度帶來的影響。實驗測得兩個波谷的折射率靈敏度分別為183.03nm/RIU和80.969nm/RIU。
　　4)提出了一種新穎的腐蝕型多模光纖的干涉型傳