白光非本征Fabry-Perot干涉型光纤微位移传感器的研究

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  随着社会的发展,大型建筑和设施的安全监测显得越来越重要。白光非本征Fabry-Perot干涉型(extrinsicFabry-Perotinterferometric简称EFPI)光纤微位移传感器作为一种新型应变传感器在监测中有着很好的应用前景。   本论文首先在同时考虑光纤的耦合与多光束干涉的基础上,建立了白光EFPI微位移传感器的理论模型。对模型进行了详细的推导,得到了实际应用下白光干涉理论公式。同时得出了微位移的测量原理。其次对传感器头的光学微加工进行了研究和总结,包括光学抛光、光学封装、光学镀膜等。探讨了制作过程中的工艺问题。设计了实验系统验证提出的理论模型的正确性。针对实际工程应用中的实时测量和远程控制的特点,将虚拟仪器技术与EFPI传感器结合起来,通过GPIB转USB数据线,用VisualBasic语言编写微位移的实时监测程序,实现了微位移的动态测量。本论文最后对光纤端面镀膜的测试进行了初步的研究,得到了较好的结果。对传感器的温度特性进行了分析。分析了传感器的测量精度和范围,得到它的测量精度可达到μm量级,测量范围在24~300μm之间。
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