【摘 要】
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近年来,全光纤马赫曾德干涉仪传感器由于其具有体积小、灵敏度高、抗电磁干扰能力强、易于制造等优点,得到广泛的研究,它在许多领域有广泛的应用前景。而游标效应通常作为一
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近年来,全光纤马赫曾德干涉仪传感器由于其具有体积小、灵敏度高、抗电磁干扰能力强、易于制造等优点,得到广泛的研究,它在许多领域有广泛的应用前景。而游标效应通常作为一个提高传感器灵敏度的手段,被应用于光纤传感,但是基于级联马赫曾德光纤传感器的游标效应却很少被研究。本论文旨在研究基于级联马赫曾德光纤传感器的游标效应的传感机理,制作不同的马赫曾德光纤传感器,将它们级联来引起游标效应,并且应用于外界物理量的传感。本课题的具体内容如下:1、通过查阅及调研国内外文献,深入的研究有提高灵敏度作用的光纤传感器的形成方式、常用结构、以及放大机制进行了;系统介绍了当前最具代表性的几类具有放大灵敏度作用的光纤传感结构。2、介绍了单个马赫曾德干涉仪及其干涉原理,并且在此基础上推导了级联马赫曾德干涉仪产生游标效应的原理,并与其他非马赫曾德干涉仪的光纤结构所引起的游标效应进行比较,首次提出了一种基于带通滤波的包络提取法。3、提出了一种级联的双球型结构的马赫曾德干涉仪系统来研究游标效应,进行了光谱的频域分析,以确定带通滤波的范围,随后分别以传感器1和传感器2作为传感头来进行曲率和应变的测量。在交换参考仪和传感头的位置前后,均得到了与理论符合的放大倍率与较高的灵敏度。4、提出了一种级联的双腰椎放大结构的马赫曾德干涉仪系统来研究游标效应。通过光谱经FFT变换后的频谱图,确定带通滤波的范围。随后分别以传感器1和传感器2作为传感头来进行曲率和应变的测量,发现传感器1作为传感头时得到了与理论符合的放大倍率与较高的灵敏度,传感器2的光谱由于两波谷漂移方向相反,所以引起的游标效应较弱。
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