【摘 要】
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近年来,光纤传感器以其结构紧凑、灵敏度高、抗干扰能力强等优点备受国内外学者的关注。而通过制备光纤、改变传感器的结构或设计改进实验系统来实现待测物理量的高灵敏度测量,已成为国内外学者的研究热点。柚子型微结构光纤的传输模式丰富,与单模光纤的级联结构简单,二者结合具有重要的研究意义。
本文总结分析了不同类型的光纤扭转传感器的国内外研究现状,采用柚子型微结构光纤作为传感单元,制备了柚子型微结构光纤两端级联单模光纤的光纤扭转传感器,并对该传感器在两种不同的扭转实验系统下的传感特性进行了深入研究,具体内容包
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近年来,光纤传感器以其结构紧凑、灵敏度高、抗干扰能力强等优点备受国内外学者的关注。而通过制备光纤、改变传感器的结构或设计改进实验系统来实现待测物理量的高灵敏度测量,已成为国内外学者的研究热点。柚子型微结构光纤的传输模式丰富,与单模光纤的级联结构简单,二者结合具有重要的研究意义。
本文总结分析了不同类型的光纤扭转传感器的国内外研究现状,采用柚子型微结构光纤作为传感单元,制备了柚子型微结构光纤两端级联单模光纤的光纤扭转传感器,并对该传感器在两种不同的扭转实验系统下的传感特性进行了深入研究,具体内容包括:
首先,研究了柚子型微结构光纤的传输模式和模间干涉原理,详细分析了光纤的多层光波导结构、干涉谱线的形成及光谱仿真;
其次,设计并制备了柚子型微结构光纤与单模光纤级联的新型传感器,研究了传感器的制备过程,分析了柚子型微结构光纤长度、放电强度等制备条件对传输模式和传输谱线的影响;
然后,设计并搭建了同轴扭转实验系统,分析了顺时针和逆时针两种扭转方向对不同长度的柚子型微结构光纤及其端面的影响,并对其扭转传感特性进行了实验测量,分析了不同长度的光纤传感器的扭转灵敏度;
最后,设计并搭建了非同轴扭转实验系统,同样分析了顺时针和逆时针两种扭转方向对不同长度的柚子型微结构光纤及其端面的影响,并对其扭转传感特性进行了实验测量,分析了不同长度的光纤传感器的扭转灵敏度。
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