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《基于光纖光柵和mz干涉儀的全光纖傳感器研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、1006015-0302中圖謝TN929n論文編號(hào)學(xué)科分類號(hào)密級(jí)A身旁TIANJINUNIVERSITYOFTECHNOLOGY碩士學(xué)位論文DISSERTATION基于光纖光柵和MZ干涉儀的全光纖傳感器研究ResearchonAllFiberOpticSensorBasedonFiberGratingandana腸MZinterierInterferometer?im1ft1信息與通信工程信息與通信工程劉慧瑩曹曄副教授天津理工大學(xué)研究生部月獨(dú)剎性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外,論文
2、中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果,也不包含為獲得上津理工大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。學(xué)往辦丈作者答名t列聾尤答孝日期:』/5~年_5月巧學(xué)位論文版權(quán)使用投權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解天津理工大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)天津理工大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編,以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)本和電子文件。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說(shuō)明)答孛EJ期:
3、201$年3月?q答孛日期:20$年3月廠EJ分類號(hào):中圖分類號(hào)TN929.11學(xué)科分類號(hào)510.5020密級(jí):天津理工大學(xué)研究生學(xué)位論文基于光纖光柵和MZ干涉儀的全光纖傳感器研究(申請(qǐng)碩士學(xué)位)學(xué)科專業(yè):信息與通信工程研究方向:光纖通信器件與技術(shù)作者姓名:劉慧瑩指導(dǎo)教師:曹曄副教授2015年3月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegreeResearchonAllFiberOpticSensorBasedonFiberGratingandMZInterferometerB
4、yLiuHuiyingSupervisorCaoYeMarch2015摘要光纖傳感器具有優(yōu)良的傳感特性:體積小、重量輕、成本低、抗電磁干擾等。其中,光纖光柵是應(yīng)用比較廣泛的器件;而光纖干涉?zhèn)鞲衅饕惨蚓哂休^高靈敏度等優(yōu)點(diǎn)成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。本論文緊密貼合光纖傳感器發(fā)展趨勢(shì),在對(duì)光纖光柵傳感器和光纖干涉?zhèn)鞲衅鞯难芯炕A(chǔ)上,以混合級(jí)聯(lián)式光纖傳感器為切入點(diǎn),主要進(jìn)行如下幾個(gè)方面的研究:1.基于長(zhǎng)周期光纖光柵和偏芯結(jié)構(gòu)的MZ干涉儀的傳感原理,設(shè)計(jì)了一種長(zhǎng)周期光纖光柵和偏芯結(jié)構(gòu)級(jí)聯(lián)的傳感器,長(zhǎng)周期光纖光柵透射峰和MZ干涉譜特征波長(zhǎng)對(duì)溫度和折射率具有不同的靈敏度系數(shù)。實(shí)驗(yàn)中選
5、取系統(tǒng)透射譜中的兩個(gè)波谷(Dip1、Dip2)進(jìn)行測(cè)量,得到其對(duì)溫度的靈敏度分別為0.0607nm/℃、0.0563nm/℃;折射率靈敏度分別為-55.06nm/RIU、-18.025nm/RIU,利用敏感矩陣實(shí)現(xiàn)了溫度和折射率的同時(shí)測(cè)量。同時(shí)得到溫度和折射率測(cè)量的分辨率分別為0.32°C和0.05%RIU。2.基于光纖布拉格光柵和MZ干涉儀的傳感特性,設(shè)計(jì)了一種光纖布拉格光柵和花生錐與偏芯結(jié)構(gòu)結(jié)合的MZ干涉儀級(jí)聯(lián)的光纖傳感器。光纖布拉格光柵透射峰(dip1)與MZ干涉儀的干涉峰(dip2)對(duì)溫度和折射率具有不同的靈敏度系數(shù),對(duì)溫度的靈敏度分別為0.01228
6、nm/℃、0.08329nm/℃;dip1對(duì)折射率變化不敏感,dip2的折射率靈敏度為-26.965nm/RIU,利用敏感矩陣實(shí)現(xiàn)了溫度和折射率的同時(shí)測(cè)量。該級(jí)聯(lián)式傳感結(jié)構(gòu)的溫度和折射率測(cè)量的分辨率分別為0.81°C和0.2%RIU。3.基于MZ干涉儀和光纖布拉格光柵的傳感特性,設(shè)計(jì)了一種花生錐結(jié)構(gòu)的MZ干涉儀和光纖布拉格光柵級(jí)聯(lián)的光纖傳感器。MZ干涉儀的干涉峰(dip1)與FBG透射峰(dip)與對(duì)溫度和微位移的靈敏性均不同,實(shí)驗(yàn)測(cè)得的溫度靈敏度分別為FBG0.0909nm/℃、0.0121nm/℃;微位移靈敏度分別為-0.0233nm/μm、0.0122n
7、m/μm,從而利用敏感矩陣實(shí)現(xiàn)了溫度和微位移的同時(shí)測(cè)量。得到所設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的溫度和微位移測(cè)量的分辨率分別為0.26°C和1.52μm。關(guān)鍵詞:光纖傳感技術(shù)光纖光柵傳感器Mach-Zehnder干涉儀雙參量測(cè)量AbstractOpticalfibersensorhasexcellentsensingfeatures:smallvolume,lightweight,lowcostandimmunitytoelectromagneticinterference.Thereinto,fibergratingsarethemostcommon,themostwidelyus
8、eddevicesinthefield