毛細(xì)管熔接式EFPI光纖壓力傳感器的研究.pdf

1、隨著社會(huì)需求的迅速增加和工業(yè)化應(yīng)用領(lǐng)域水平的不斷提高，光纖傳感技術(shù)發(fā)展迅速，在工業(yè)方面需要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作工藝簡(jiǎn)易而且可靠性好，可大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的產(chǎn)品。傳統(tǒng)的光纖壓力傳感器一般結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制作過(guò)程難以精確控制，而且生產(chǎn)成本高，難以成為社會(huì)商業(yè)化產(chǎn)品。本文的主要工作是根據(jù)需求研制一種結(jié)構(gòu)緊湊、制作方便的熔接式非本征型法布里-珀羅干涉(Extrinsic Fabry-Perot Interferometric，EFPI)光纖壓力傳感器。和傳統(tǒng)

2、EFPI光纖壓力傳感器相比，該傳感器具有長(zhǎng)腔長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作工藝簡(jiǎn)易、應(yīng)用靈活方便等優(yōu)點(diǎn)，可以用于較高靜態(tài)壓力的測(cè)量。
　　本文對(duì)EFPI光纖壓力傳感器進(jìn)行了機(jī)理分析和實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)一些EFPI光纖壓力傳感器的常見(jiàn)制作方法進(jìn)行了分析和比較，提出了一種毛細(xì)管熔接式EFPI光纖壓力傳感器的制作方案：把兩段在縱向切割平整的單模光纖熔接在一段外徑和單模光纖相同的熔融石英毛細(xì)管兩端，熔融石英毛細(xì)管長(zhǎng)度約在1mm，其長(zhǎng)度就是EFPI光纖壓力傳

3、感器的法布里-珀羅(Fabry-Perot，F(xiàn)-P)腔的初始腔長(zhǎng)。利用切割、熔接的手段就可以制作出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的熔接式EFPI光纖壓力傳感器。同時(shí)應(yīng)用交叉相關(guān)解調(diào)算法進(jìn)行解調(diào)并進(jìn)行了壓力性能測(cè)試和溫度敏感性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)部分選用不同初始腔長(zhǎng)的EFPI光纖壓力傳感器進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)證明，此傳感器具有良好的精確度和穩(wěn)定性，在室溫下，在0-20MPa壓力測(cè)量范圍內(nèi),該傳感器的壓力腔長(zhǎng)靈敏度達(dá)到20.9nm/MPa，線性度0.9992，連續(xù)3小時(shí)動(dòng)態(tài)