光纖應變傳感理論與實驗研究.pdf

1、光纖應變傳感器于20世紀70年代初就已經出現(xiàn)，但是其興起卻是在最近十幾年之間。目前，相關的報道經常見諸紙端，然而多數還處于實驗室研究中。隨著科學技術的飛速發(fā)展，電子與通訊產品向高精度、小型化發(fā)展，對傳感器提出了更高的要求。本文即針對此種現(xiàn)狀，對光纖傳感作深入分析研究，并提出了一種全新的光纖應變傳感系統(tǒng)，利用此系統(tǒng)進行了測量應變的大小和定出應變的位置的一系列實驗，取得滿意的結果，在傳感科學與技術方面取得較大進展。 本文分為兩個部分

2、，按照從基礎到應用的順序，分別包含作者兩方面的工作，即光纖應變傳感基本器件的計算機模擬和光纖應變傳感理論實驗研究。 前一部分，作者著重于光纖應變傳感的基礎器件模擬研究。作者對光纖應變傳感實驗中所用到光纖和光耦合器件的基本原理進行分析，通過對耦合模的理論方程進行分析、編程計算，用計算機計算模擬出其輸出特性曲線。經過多次計算，得出了一系列實驗曲線并對其進行分析，最后指出光纖耦合器件在光路的作用。 后一部分，作者在前一部分的基

3、礎上發(fā)展開來，對光纖應變傳感進行理論分析和實驗研究。作者通過自己的公式推導分析了光纖應變傳感調制基本原理——光彈性效應，以及光信號解調的基本原理——光干涉，并指出可以用于語音的傳輸。作者設計并提出了一種新型的光纖傳感系統(tǒng)，介紹了系統(tǒng)的搭建工作(實驗準備)，分析了系統(tǒng)的性能并利用此系統(tǒng)進行測量和能拓展實驗。該系統(tǒng)是在全光纖干涉系統(tǒng)的基礎上設計出的一種新型光纖傳感系統(tǒng)，采用一只3×3光纖耦合器和反饋環(huán)路構造干涉光路，首次使用單芯光纖作為傳感