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SMS(单模-多模-单模)是一种基于多模干涉原理的光纤结构,该结构具有简单、易加工、低成本、高灵敏度等特点,依据其独特的传感特性可以研制各种传感器。近年来,对于该结构的光学特性的研究工作已经有很多报道,然而,对该结构基本传感特性的研究、高灵敏度封装技术的研究和扩大传感量程等的研究还处于起步阶段。 本论文以SMS光纤结构为研究目标,对其基本传感特性进行了理论和实验研究。主要内容包括: 1.综述了光纤传感器国内外发展现状及趋势;综述了基于多模干涉技术的光纤传感技术研究现状及趋势。 2.利用波动光学理论对SMS结构光纤多模干涉效应和自镜像效应位置及成像关系以及多模光纤中不同模式的耦合效率进行研究。 3.利用MATLAB模拟了SMS结构光纤基本传感特性。分别模拟了SMS结构光纤温度和应力特性。通过理论研究发现当外界温度发生变化时,SMS结构发生干涉时对应中心波长向长波方向漂移。而当外界有应力作用在SMS结构上,发生干涉时对应的中心波长向短波方向漂移。 4.实验研究了SMS级联结构的温度特性。实验中选取的多模光纤长度为mm25,研究了20° c320~° c范围内的温度传感特性,发现在外界温度升高的情况下,干涉极小对应的中心波长向长波方向漂移,同模拟得到的特性基本一致,漂移量为.4 nm05,得到的传感灵敏度为.1576 c pm°/。