摘要
由于光纤传感器具有抗电磁干扰、结构简单、耐腐蚀、灵敏度高等优势，有着其他传感器无法代替的地位。所以各领域对于光纤传感器的应用需求不计其数，光纤传感技术研究如火如荼，发展得十分迅速。本文提出了一种基于单模-薄芯-四芯光纤(SMF-TCF-FCF)迈克尔逊干涉结构的折射率传感器，TCF是传感结构中的耦合器，激发光进入FCF的包层，并在FCF处激发高阶模式从而产生光程差。FCF的端面涂有银膜以增强光的反射率。通过Rsoft软件，观察到了其光场分布，分别对TCF长度以及FCF长度作出探究，结果表明当TCF为0.5cm，FCF为2.5cm时，干涉效果最好。同时仿真探究了不同折射率对于该光纤传感器的影响。实际操作实验中，也研究了TCF长度和FCF长度对干涉效果的影响，结果与仿真一致。配置不同折射率范围为1.335-1.376的NaCl溶液，其折射率与光强具有良好的线性关系，其线性度为0.9856，灵敏度为225.9732dB/RIU。该传感器在相同折射率的不同溶液中响应不同，且表现出良好的时间稳定性和温度稳定性。由于其成本低、易操作、可重复、高灵敏的特点，该传感器可用于不同环境下的折射率测量。
关键词:迈克尔逊干涉;薄芯光纤;四芯光纤;折射率传感器
目录
摘要1
Abstract 2
1绪论3
1.1特种光纤概述3
1.2光纤传感器研究意义4
1.3光纤传感器应用4
1.4干涉型光纤传感器分类5
1.5迈克尔逊干涉型光纤传感器的研究现状7
1.6本文研究内容8
2 SMF-TCF-FCF传感器原理与仿真模拟9
2.1传感器原理9
2.2仿真模拟10
3传感器制备及特性研究16
3.1主要实验材料及仪器16
3.2传感器结构制作17
3.3折射率响应特性探究20
3.4温度稳定性探究22
3.5时间稳定性探究23
3.6实验小结24
4总结与展望25
4.1论文主要结论25
4.2展望26
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