【摘 要】
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光纤传感器具有抗干扰能力强,灵敏度高,灵活小巧等诸多优异的性质,近年来被广泛研究。而有线传感器由于受排线限制,在复杂环境下的应用受到限制,将光纤传感器的数据通过无线的方式进行传输,可以拓展光纤传感器的应用。本文制作了一种可以进行多参量测量的光纤Mach-Zehnder干涉仪传感结构,并制作了一套用于将数据无线传输的系统,研究内容主要如下:首先介绍了关于光纤Mach-Zehnder干涉仪近些年的研究
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光纤传感器具有抗干扰能力强,灵敏度高,灵活小巧等诸多优异的性质,近年来被广泛研究。而有线传感器由于受排线限制,在复杂环境下的应用受到限制,将光纤传感器的数据通过无线的方式进行传输,可以拓展光纤传感器的应用。本文制作了一种可以进行多参量测量的光纤Mach-Zehnder干涉仪传感结构,并制作了一套用于将数据无线传输的系统,研究内容主要如下:首先介绍了关于光纤Mach-Zehnder干涉仪近些年的研究现状和研究进展,从理论上论述了光纤Mach-Zehnder干涉仪的传感原理并详细说明该干涉仪的温度传感与折射率传感的基本原理。然后对带涂覆层的弯曲型光纤Mach-Zehnder干涉仪的温度传感特性、折射率传感特性和位移传感特性进行了研究,实验结果表明结构温度灵敏度最高可达4.224nm/°C、对折射率不敏感、对位移有响应;对无涂覆层的弯曲型光纤Mach-Zehnder干涉仪的温度传感特性和折射率传感特性进行了研究,实验结果表明结构温度灵敏度可达0.046nm/°C,折射率灵敏度可达201.48nm/RIU。通过对比有无涂覆层的光纤干涉仪的传感特性实验研究结果认为涂覆层对温度的测量和折射率的测量有影响。最后利用STM32F407、ESP8266和机智云开发平台制作了一套用于数据无线传输和显示的系统,可以将数据通过STM32F407和ESP8266上传至云服务器,利用智能手机APP对数据进行显示。测试表明该系统可以实现数据的双向传输,为光纤干涉仪的无线数据传输提供可能性。
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