用于压力传感的新型光纤器件关键技术研究

【摘要】压力检测是光纤传感技术的一个重要应用方向。光纤光栅传感器和光纤F-P传感器是最常见的两种用于压力传感的器件，通过优化光纤结构、传感机理与调制方式等措施，都可以增强光纤传感器件的传感特性。分析和研究上述两种光纤器件及相关关键技术有望为设计结构简单、灵敏高的光纤压力传感器提供新思路。本文主要完成的工作是：1.研究了光纤光栅和F-P干涉仪的原理，分析了两者用于压力传感时的传感特性和机理；2.提出了一种大圆孔式微结构光纤结构，分析了大圆孔半径、纤芯半径、对称结构写入等参数对光栅写入场分布、写入效率的影响；3.详细研究了基于膨胀法的光纤F-P传感器的制备方法和制备效果，并进行了传感实验。通过研究分析可以得出：1.单侧圆孔微结构光纤结构可以大大提高光栅写入效率，降低散射损耗，对称圆孔微结构光纤结构还可以改善单侧写入场从左到右分布不均匀的问题和导致的双折射问题。这为改进光纤光栅的有效写入提供了一种新颖的方法；2.使用膨胀法得到不同腔长的F-P腔，具有很好的干涉效果，基于该方法制作的光纤F-P传感器，灵敏度可以达到6.0pm/。这为使用单模光纤进行简单预处理就可以制作F-P腔提供了新的思路。
【作者】任晓敏；
【导师】李晓；
【作者基本信息】中北大学，电子与通信工程，2014，硕士
【关键词】压力测量；光纤传感器件；光纤光栅；F-P腔；

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