少模光纖干涉儀的性能研究與優(yōu)化設計.pdf

1、光纖傳感器由于具有抗電磁干擾能力強、靈敏度高、安全可靠、可構成光纖傳感網絡等諸多優(yōu)點，因而在工業(yè)、生物醫(yī)療、國防等領域均有廣闊應用全景。 在各種光纖傳感器中，干涉儀型光纖傳感器由于具有非常高的靈敏度，因而成為國內外在傳感技術研究中的熱點。光纖干涉儀是影響干涉儀型光纖傳感器性能的最重要部分。本文對少模光纖干涉儀的性能進行了深入而全面的研究。用數值仿真的方法研究了少模光纖干涉儀的調制深度和耦合效率與光纖參數的關系。 第一章，

2、本章是全文的緒論。首先簡要的介紹了光纖傳感器的分類和發(fā)展趨勢，并比較詳細的介紹了幾種普通光纖干涉儀的工作原理和結構。然后著重闡述了本論文所要研究的少模光纖干涉儀的工作原理、結構以及這種干涉儀的優(yōu)點。最后介紹了光纖傳感器和光纖干涉儀的國內外研究概況。 第二章，用有限差分法求解了折射率剖面非均勻的光纖的導模。從Ma)(well方程出發(fā)推導了非均勻光纖的標量波動方程，然后用有限差分法求解該方程的特征值和特征向量。把用數值仿真得到的結果

3、和解析方法得到的結果進行了對比，以確定數值解的精度，為后面對少模光纖干涉儀的研究做好前期工作。 第三章，對兩層折射率少模光纖干涉儀的性能進行數值仿真研究。深入的研究了基于LP<,01>模和LP<,02>模干涉的少模光纖干涉儀的調制深度和耦合效率與少模光纖參數的關系，以確定能使少模光纖干涉儀的性能得到優(yōu)化的少模光纖參數范圍。 第四章，對三層折射率少模光纖干涉儀的性能參數進行了數值仿真研究。采用三層折射率少模光纖代替常用的兩