导读:本文包含了干涉式光纤传感器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:干涉型光纤传感器,细芯光纤,球形结构,温度
干涉式光纤传感器论文文献综述
孙朝阳,王乾伊,曹晔,杨长龙,宫顺顺[1]（2019）在《基于细芯光纤和球形结构的干涉型光纤传感器》一文中研究指出设计制作了一种基于细芯光纤(Thin-core Fiber,TCF)和球形结构的干涉型光纤传感器.将一根单模光纤和一根细芯光纤熔接,然后在另一条单模光纤上制作球形结构,再与该细芯光纤熔接,制成传感单元.利用纤芯模和包层模的干涉,实现了对温度和压力的传感.实验结果表明,两个干涉谷Dip1和Dip2的温度灵敏度分别为0.056 1 nm/℃和0.054 2 nm/℃,压力敏感度分别为0.041 8 nm/N,0.030 6 nm/N.由于两个干涉谷的温度、压力灵敏度分别不同,所以可以利用敏感矩阵实现温度、压力双参量的同时测量。(本文来源于《天津理工大学学报》期刊2019年06期）
张燕,曹婷,郭新峰[2]（2019）在《干涉型光纤传感器灵敏度和精度仿真优化及性能测试》一文中研究指出为优化干涉型光纤传感器监测性能,研究影响干涉型光纤传感器灵敏度和精度因素。研究光源线宽对干涉型光纤传感器灵敏度的影响,调整单色光照射下干涉型光纤传感器磁场最小值,获取考虑光源线宽下干涉型光纤传感器最高相位灵敏度以及探测直流磁场最小值与探测交流磁场最小值,研究得出光源线宽越窄,干涉型光纤传感器灵敏度越大,光源线宽越宽,探磁灵敏度减小;考虑光源线宽分析不同光源谱对干涉型光纤传感器精度的影响,光源谱对干涉光输出相位影响即对干涉型光纤传感器精度的影响,研究得出洛伦兹光源线宽对干涉型光纤传感器精度影响最显着,高斯光源次之,矩形光源最弱。经验证,所提方法研究干涉型光纤传感器灵敏度和精度的影响因素结果与实际情况一致,可作为有效研究方法使用。(本文来源于《激光杂志》期刊2019年08期）
董常彬[3]（2019）在《新型模式干涉光纤传感器及保偏光纤特性的研究》一文中研究指出现代社会,光纤传感技术在环境检测、精细控制、生物传感和军事安防等方面都发挥着重要作用,光纤传感器作为光纤网络中不可或缺的组成部分,逐渐受到了更广泛的关注和更多的研究。光纤传感器本身具有灵敏度高、抗电磁干扰、可在复杂环境下进行测量等优点,而基于模式干涉的光纤传感器其结构紧凑、可进行多参量同时测量,成为现代传感技术的一个重要方向。本文主要对新型的模式干涉型光纤传感器进行了研究,通过对包括无芯光纤、多模光纤、保偏光纤等特种光纤的使用,制作并研究了多种基于模式干涉的光纤传感器件,详细分析了其光谱特性,并且实验验证了其对不同物理参量变化的响应结果。在此基础上,通过对保偏光纤的研究,提出了新型的偏振保持少模光纤模型,仿真分析了其模式特性。本文主要研究内容如下:1..提出了一种基于无芯光纤的模式干涉型光纤传感器。在基本的单模光纤-无芯光纤-单模光纤的基础上,加入光纤光栅和熔融拉锥技术,得到了基于无芯光纤的复合型光纤传感器,通过实验,获得了上述传感器对于轴向应力、温度双参量同时测量的数据,实验结果表明,在给定范围内,所选取的干涉峰和光纤光栅反射峰对于轴向应力的灵敏度为-2.93pm/με、0.823pm/με,对于温度的灵敏度为115.48pm/℃和8.24pm/℃,在以上数据的支持下,获得了双参量同时测量的矩阵表达式。2..提出了一种基于熊猫型保偏光纤的多模光纤-保偏光纤-多模光纤的复合型传感器,对保偏光纤双折射特性进行了分析和说明,同时通过实验测量了该光纤传感器对应力和温度的传感特性,得到了良好的线性拟合结果,获得了双参量同时测量的矩阵表达式。在此基础上,使用保偏光纤制作了保偏光纤-多模光纤-保偏光纤传感器,在相同的实验条件下,完成了关于保偏光纤不同结构的对比实验。3.提出了一种基于熊猫型保偏光纤和光纤腐蚀加工的复合型光纤传感器。通过对光纤进行腐蚀处理,使其对外界环境参量的变化更加敏感,获得了腐蚀后光纤传感器对于折射率和温度同时测量的结果,所选取的两个干涉峰对于折射率的灵敏度为 237.837nm/RIU、318.279nm/RIU,温度灵敏度为 0.188nm/℃ 和0.160nm/℃,其折射率敏感度具有较好的竞争力。4.提出了一种基于保偏光纤和多层芯光纤的少模光纤模型,通过仿真得到其模场图和传输性能,该光纤可以容纳12个特征模式的同时传输,同时,通过对纤芯进行椭圆化处理,分别获得了可以同时传输16个和22个特征模式的纤芯结构,为之后新型少模光纤的制作提供了新思路。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-06-01）
董悦[4]（2019）在《基于模式干涉和受激布里渊效应的光纤传感器研究》一文中研究指出传感技术是物联网的核心,其发展水平决定着物联网的发展水平,同时也是衡量一个国家信息化程度、科技创新与发展的重要标志。近年来,光纤传感器在生物化学、医疗、环境检测、军事安防等领域发挥着重要作用,可以利用光纤传感器实现对温度、应力、折射率、液位、磁场等参量单一或同时测量。和传统的电传感器相比,光纤传感器具有结构紧凑、耐腐蚀、耐高温,抗电磁干扰及灵敏度高等优点,其在小型化、智能化的传感网络中具有极大的优势。随着光纤制作技术的进步,基于特种光纤的光纤传感器展现出其优良的性能。本论文结合光纤传感器的高灵敏度、微型化、多参量集成等发展需求,在前人工作的基础上,对基于特种光纤的模式干涉结构传感器和基于受激布里渊散射效应的光纤传感器进行了理论和实验研究。主要研究成果如下:1.实验制作了一种少模D型光纤,对其模式特性进行了分析。研究了外界环境折射率和光纤研磨深度对D型光纤模式有效折射率的影响,为高灵敏度光纤传感器的制作提供途径。提出了一种新型基于D型光纤和布拉格光栅的折射率和温度传感器。结合光纤光栅的温度传感特性,可以通过同时监测模式干涉结构的下陷峰波长和光纤光栅布拉格波长的漂移实现折射率和温度的同时测量。实验结果显示,在折射率测量范围为1.333到1.428时,此结构传感器的折射率灵敏度为-31.79nm/RIU。当光谱仪分辨率为O.01nm时,折射率和温度的测量精度分别为1.4×10-3RIU和1.7℃。2.提出了一种无芯光纤-D型光纤-无芯光纤结构的液位传感器。利用D型光纤中高阶包层模式对外界环境参量变化更加敏感的原理,监测传感结构传输光谱下陷峰波长随D型光纤浸没在待测液体中长度的变化,实现液位的高灵敏度测量。在待测液体折射率分别为1.333、1.355和1.377时,对应的液位灵敏度为191.89pm/mm、208.11pm/mm和213.80pm/mm。进一步实验研究了传感结构的温度特性,在液体折射率为1.333的情况下,温度和液位的交叉敏感系数为-0.128mm/℃。此结构的液位传感器具有结构紧凑、制作简单等优点,适用于高灵敏度的液位测量。3.提出了一种基于D型光纤模式干涉结构和磁流体的磁场传感器。利用磁流体折射率随外界磁场强度改变的特性,传感器的传输光谱发生漂移实现磁场强度的测量。同时监测传输光谱中两个下陷峰波长的漂移,实现对磁场和温度进行同时传感。该传感器的磁场和温度灵敏度实验结果分别为99.68pm/Oe和-77.49pm/℃C。对比了此传感器与已报道的同类型传感器,此结构具有高灵敏度、结构紧凑和成本低廉等优点,有潜力应用于磁场和温度同时传感领域。4.提出了一种基于无芯光纤-单模光纤-保偏光纤-单模光纤-无芯光纤结构的扭转传感器。理论分析了无芯光纤长度对传感结构传输光谱的影响,并进行实验验证。扭转传感实验结果表明此传感结构传输光谱的消光比随光纤扭转角度发生改变。在扭转角度为-240°到360°范围内,扭转灵敏度为0.34dB/(rad/m)。进一步通过监测传输光谱下陷峰的波长漂移实现温度测量,实验得到温度灵敏度为41.89pm/℃。5.提出了一种基于受激布里渊散射的M型折射率分布单模光纤用于温度和应力同时测量。通过仿真计算研究了此光纤中的纵向声学模式,将此光纤与普通单模光纤性质进行对比,计算结果表明此光纤的布里渊增益谱中存在多个布里渊增益峰,分别对应不同阶数的声学模式。进一步研究了此光纤布里渊增益谱中的两阶布里渊增益峰对温度和应力的响应特性,温度和应力的测量精度分别为0.47℃和12.3με。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-06-01）
肖世莹[5]（2019）在《基于干涉效应和受激布里渊散射的双参量光纤传感器的研究》一文中研究指出物联网作为互联网的延伸和拓展,近年来得到了飞速的发展和广泛的关注,在十二五和十叁五规划中已上升为国家发展战略。感知是物联网产业发展的基石,基于各类传感器件的传感网络是物联网感知层的重要组成部分,是物联网实现感知的基础设施。相比于传统传感技术,光纤传感器具有体积小,重量轻,耐腐蚀,抗电磁干扰,成本低廉,牢固耐用,传感头无须供电,可多点复用,可分布式测量等优点,对物联网的底层传感网络具有重要意义。干涉型分立式光纤传感器,如Sagnac干涉型光纤传感器和多模干涉型光纤传感器,以其结构简单、灵活多变、敏感度高等优点,在温度、应力、折射率等许多参量的测量方面应用广泛。而基于受激布里渊散射的光纤分布式传感器在基础设施(例如大坝、桥梁、大型建筑物等)和地质结构的监测等领域具有重要的研究价值和应用前景。本文在实验室承担的国家973项目,863项目以及国家自然科学基金项目的支持下,对干涉型传感器和基于受激布里渊散射的传感器及其在双参量传感方面的应用进行了研究,并取得了如下成果:1.提出了一种基于Sagnac干涉的Hi-Bi FLM型光纤传感器。该传感器通过在Sagnac环内焊接两段不同长度的同种熊猫型保偏光纤,实现了温度和应力的同时传感。其温度和应力灵敏度分别可达-1.495 nm/℃和20.67pm/με,而温度和应力的测量误差可低至±0.13 ℃和±14.06 με。本文对这种传感器进行了详细的理论分析和实验验证。2.提出了一种基于Sagnac干涉和多模干涉的混合型光纤传感器。该传感器在Sagnac环中焊接一段熊猫型保偏光纤和一段无芯光纤,利用Hi-Bi FLM的高温度敏感特性和无芯光纤型SMS结构的高折射率敏感特性,同时实现了温度和折射率的高敏感度测量。文中采用矩阵分析法和模式分析法对传感器进行了详细的理论分析和仿真探究,并进行了实验验证。实验结果表明,其温度敏感度和平均折射率敏感度分别高达-1.929 nm/℃和235.3 nm/RIU。3.提出了一种叁层折射率分布的掺Ge型单模光纤SMF-a,理论探究了其在受激布里渊传感系统中温度、应力双参量传感的特性。利用模式分析理论和受激布里渊增益理论,数值仿真并分析了不同掺杂浓度和掺杂半径下,SMF-a中前叁阶声模的布里渊频移和布里渊增益效率峰值的变化趋势,以及布里渊频移的温度敏感度和应力敏感度的变化趋势。理论研究结果表明,通过合理设计光纤的掺杂结构和掺杂半径,可以利用SMF-a实现基于受激布里渊散射的温度、应力双参量传感。SMF-a的温度、应力测量误差分别为～4℃和～110 με,可达到一般布里渊双参量传感系统的测量误差要求。4.提出了一种叁层折射率分布的Ge/F共掺型单模光纤SMF-b,理论探究了其在受激布里渊传感系统中温度、应力双参量传感的特性。该光纤内层芯子Ge/F共掺,外层芯子掺Ge,外包层为纯石英。利用数值分析法,结合光学、声学模式分析法和受激布里渊增益理论,理论仿真并分析了不同掺杂浓度和掺杂半径下,光纤中前叁阶声模的有效声速、布里渊频移和布里渊增益效率峰值的变化,并根据变化趋势,选择了叁组合适的光纤掺杂浓度和掺杂半径参数以用于温度和应力的同时测量。对具有这叁组参数的光纤的传感性能进行理论分析,结果表明温度和应力敏感度分别可达1.190 MHz/℃和0.0356 MHz/με,而温度和应力误差可低至0.9℃和28.8 με。其温度、应力误差相对掺Ge型单模光纤SMF-a有了很大的改善,可与F-HDF、IPGIF和SI-FMF等少模光纤相媲美。5.根据前人的研究结果,归纳总结了掺Ge型光纤的光学折射率和纵向声速与掺杂浓度以及温度、应力的关系式,并进行了仿真验证。该关系式可用于辅助计算不同掺杂结构和掺杂浓度的掺Ge型光纤的受激布里渊散射特性,包括布里渊频移和布里渊增益谱等,随外界温度和应力的变化。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-06-01）
杨露[6]（2019）在《开放式光纤马赫—曾德尔干涉仪折射率传感器的研究》一文中研究指出光纤折射率传感器具备体积小、质量轻、抗电磁干扰、耐高温、灵敏度高和化学稳定性好等优点,在化工生产、环境监测和生物医学等领域中具有很好的应用前景。其中,开放式光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)折射率传感器因其超高折射率灵敏度和紧凑的结构受到业界高度关注。本文针对当前开放式光纤MZI存在的传输损耗大和折射率测量范围窄等问题,提出一种基于多模干涉耦合原理降低传输损耗的方法和一种折射率测量范围扩展方法。分别进行了传感器的设计制作、扩展折射率测量范围和该传感器在浓差极化原位监测等方面的研究。研究工作包括以下叁个方面:(1)研究了开放式光纤MZI折射率传感器的理论基础。分析了多模干涉耦合原理、马赫-曾德尔干涉原理和传感原理。通过数值模拟分析了该结构的特征参数对透射谱的影响,优化了制作工艺参数。(2)研究了开放式光纤MZI折射率传感器的传感特性。搭建了折射率测量实验平台,实验结果表明:在1.333-1.3468的范围内,折射率灵敏度约为-1360nm/RIU,实现了高折射率灵敏度测量。利用干涉谱自由光谱范围与折射率的关系,研究了测量范围扩展方法,并对其正确性进行了实验研究。实验结果表明:折射率测量范围可以扩大到0.07RIU,折射率测量误差为±4.173 ×10-5 RIU。(3)设计了基于该传感器的浓差极化原位监测应用系统。研究了基于折射率传感原理的浓差极化原位监测方法,搭建了浓差极化原位监测实验平台并进行了实验研究。实验结果表明:通过观察膜面的浓度变化可以实现浓差极化现象的检测,验证了开放式光纤MZI原位监测浓差极化的可行性。本文的研究成果表明优化的开放式光纤MZI达到了降低传输损耗的目的,同时提出的折射率测量范围扩展方法有效扩大了开放式光纤MZI的测量范围。另外,该传感器的应用也为研究膜表面浓差极化现象和膜污染机理提供新的技术手段。(本文来源于《天津工业大学》期刊2019-02-16）
陈青青,唐瑛,王可宁,陈海滨,马志波[7]（2018）在《光楔式光纤法布里-珀罗传感器相关干涉信号特性分析》一文中研究指出为了精确提取相关干涉信号的峰值位置,为光楔式光纤法布里-珀罗传感器的相关干涉解调机制提供理论借鉴,数值模拟了3种典型的光源光谱分布的相关干涉信号,并对所获得的相关干涉信号进行了详细的对比分析,综合讨论了不同光源光谱分布条件下,光谱带宽对相关干涉信号宽度、幅值以及对比度的影响。分析结果表明,当光源在光谱上具有高斯分布且带宽较大时,得到的相关干涉信号噪声较小、条纹更稀疏、信号对比度更高,更便于准确寻峰和实现高精度的解调。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2018年11期）
钱婕妤,崔珂,任仲杰,朱日宏[8]（2018）在《高灵敏度干涉型光纤传感器阵列的性能评估》一文中研究指出光纤传感技术由于其一系列吸引人的优点,例如抗电磁干扰,远程检测,高灵敏度和多路复用能力等被广泛研究与应用。而在大多数实际情况中,由于成本原因,主要以阵列形式组织,而实现传感器阵列的几种最着名的技术包括波分复用,时分复用,频分复用,空分复用和相干域复用计划。相位调制型光纤传感器基于干涉原理,灵敏度高,可探测检测信号的微小变化。同时,相位调制型光纤传感器利用时分和波分等技术,便于搭建分布式传感网络,从而可以提供特定区域内高分辨率信息。本文基于波分时分混合复用搭建一套光纤加速度传感器阵列系统,包括64个光纤传感器单元和4根光缆,每根光缆上串联16个传感器单元。本文对所搭建的光纤传感器阵列测试了其灵敏度,线性度,噪声以及对振动的响应。测试结果表明:光纤传感器灵敏度为886.5 rad/g@100Hz,线性度为0.9977,共振频率为300Hz-350Hz,野外测试光纤传感系统噪声约为5×10~(-4)rad/√Hz@100Hz,且在对震源的响应基本一致。(本文来源于《第十七届全国光学测试学术交流会摘要集》期刊2018-08-20）
刘腾飞,赵海增[9]（2018）在《用于干涉型光纤传感器的相位生成载波解调技术研究进展》一文中研究指出相位生成载波(PGC)在光纤传感器信号处理中是一种很重要的解调方法。本文首先阐述PGC实现的原理,然后重点介绍各种相位生成载波类型的解调方法,并且分析和比较了以下方法:经典的PGC解调法、Arctangent式PGC解调法、高次谐波分量PGC解调法、双路干涉信号的DCM-PGC解调法。(本文来源于《河南科技》期刊2018年20期）
辛鹏程,曹晔,宫顺顺,李德强,杨长龙[10]（2018）在《一种多模-细芯-多模结构的干涉型光纤传感器》一文中研究指出设计并制作了一种基于马赫-曾德干涉仪(Mach-Zehnder interferometer,MZI)原理的温度与压力同时测量的光纤传感器,该传感器采用多模-细芯-多模(Multimode fiber-Thin core fiber-Multimode fiber,MTM)结构,其原理是,当多模光纤(Multimode fiber,MMF)中的光到达第1个熔接点时一部分进入细芯光纤(Thin core fiber,TCF)的纤芯,激发起纤芯模;另一部分进入TCF的包层,激发起包层模。当这两部分光到达第2个熔接点处时,TCF纤芯中的光进入MMF的纤芯,TCF包层中的光一部分进入到MMF的包层,另一部分进入MMF的纤芯,与纤芯模式发生干涉。外界环境如温度、压力等发生改变时干涉谱将随之漂移,因此可以通过观察光谱中干涉谷的漂移来测量外界温度、压力的变化。当温度变化范围为30℃-90℃时,实验测得Dip1、Dip2的温度灵敏度分别为0.042 4nm/℃、0.051 9nm/℃。当压力变化范围为0 N-9.8 N时,实验测得Dip1、Dip2的压力灵敏度分别为-0.240 6nm/N、-0.524 4nm/N。由于Dip1和Dip2对温度和压力的灵敏度分别不同,因此可以利用矩阵实现对温度和压力的同时测量。该传感器制造简单精巧,成本较低,具有一定的研究以及应用价值。(本文来源于《光电子·激光》期刊2018年07期）
干涉式光纤传感器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为优化干涉型光纤传感器监测性能,研究影响干涉型光纤传感器灵敏度和精度因素。研究光源线宽对干涉型光纤传感器灵敏度的影响,调整单色光照射下干涉型光纤传感器磁场最小值,获取考虑光源线宽下干涉型光纤传感器最高相位灵敏度以及探测直流磁场最小值与探测交流磁场最小值,研究得出光源线宽越窄,干涉型光纤传感器灵敏度越大,光源线宽越宽,探磁灵敏度减小;考虑光源线宽分析不同光源谱对干涉型光纤传感器精度的影响,光源谱对干涉光输出相位影响即对干涉型光纤传感器精度的影响,研究得出洛伦兹光源线宽对干涉型光纤传感器精度影响最显着,高斯光源次之,矩形光源最弱。经验证,所提方法研究干涉型光纤传感器灵敏度和精度的影响因素结果与实际情况一致,可作为有效研究方法使用。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
干涉式光纤传感器论文参考文献
[1].孙朝阳,王乾伊,曹晔,杨长龙,宫顺顺.基于细芯光纤和球形结构的干涉型光纤传感器[J].天津理工大学学报.2019
[2].张燕,曹婷,郭新峰.干涉型光纤传感器灵敏度和精度仿真优化及性能测试[J].激光杂志.2019
[3].董常彬.新型模式干涉光纤传感器及保偏光纤特性的研究[D].北京交通大学.2019
[4].董悦.基于模式干涉和受激布里渊效应的光纤传感器研究[D].北京交通大学.2019
[5].肖世莹.基于干涉效应和受激布里渊散射的双参量光纤传感器的研究[D].北京交通大学.2019
[6].杨露.开放式光纤马赫—曾德尔干涉仪折射率传感器的研究[D].天津工业大学.2019
[7].陈青青,唐瑛,王可宁,陈海滨,马志波.光楔式光纤法布里-珀罗传感器相关干涉信号特性分析[J].激光与光电子学进展.2018
[8].钱婕妤,崔珂,任仲杰,朱日宏.高灵敏度干涉型光纤传感器阵列的性能评估[C].第十七届全国光学测试学术交流会摘要集.2018
[9].刘腾飞,赵海增.用于干涉型光纤传感器的相位生成载波解调技术研究进展[J].河南科技.2018
[10].辛鹏程,曹晔,宫顺顺,李德强,杨长龙.一种多模-细芯-多模结构的干涉型光纤传感器[J].光电子·激光.2018