基于雙芯光纖光柵的MZ型光纖溫度傳感器特性研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟和社會的飛速發(fā)展，工程質(zhì)量問題和環(huán)境污染已成為制約和諧社會建設(shè)的重要因素。開發(fā)新型的監(jiān)測用傳感器，已成為現(xiàn)今科研工作的研究重點。和傳統(tǒng)的電子傳感器相比，光纖傳感器有著體積小，結(jié)構(gòu)靈活，抗電磁干擾，靈敏度高等優(yōu)點。光纖傳感器按光波調(diào)制方式可分為強度調(diào)制型光纖傳感器、頻率調(diào)制型光纖傳感器、相位調(diào)制型光纖傳感器、波長調(diào)制型光纖傳感器和偏振態(tài)調(diào)制型光纖傳感器。其中，波長調(diào)制型光纖傳感器以其測量精度高和穩(wěn)定性強的特點受到廣泛使用。本文針對

2、這一研究熱點，提出了一種基于馬赫-曾德爾干涉儀(MZI)的新型結(jié)構(gòu)的光纖傳感器。
　　文中首先根據(jù)雙芯光纖的結(jié)構(gòu)特點，分析了其雙波導(dǎo)模型的耦合理論，以此為基礎(chǔ)，對雙芯光纖的耦合模式進行了分析，建立了雙芯光纖的耦合模方程。研究表明，在完全耦合的情況下，兩個纖芯互耦合系數(shù)相同，并分析了理想狀態(tài)下的雙芯光纖的傳輸特性;在不完全耦合的情況下，δ2/K12K21可以描述兩個纖芯的耦合程度，δ為相位失配量，K12K21為互耦合系數(shù)乘積。

3、>　　其次，對布拉格光纖光柵的耦合特性進行分析，光信號在光纖光柵中傳輸時，其顯現(xiàn)出的傳輸特性不同于正規(guī)光波導(dǎo)，本文給出了光纖光柵耦合特性詳細的理論推導(dǎo)，并研究了光纖光柵調(diào)制深度對于反射光譜帶寬的影響。
　　最后，本文對MZ干涉儀的傳感特性進行了分析，設(shè)計了基于雙芯光纖光柵的MZ型光纖傳感器，對傳感器的溫度傳感特性進行了研究，得到了不同溫度下光纖傳感器的傳輸光譜。研究結(jié)果表明，傳輸譜隨著溫度的變化發(fā)生波長漂移，溫度升高，傳輸譜線向長