集成式光纖Michelson-FP復合型干涉儀的理論與實驗研究.pdf

1、光纖傳感器因其高精度、抗電磁干擾、耐惡劣環(huán)境、體積小等優(yōu)點在結構健康監(jiān)測等諸多領域得到快速發(fā)展和應用。全光纖、集成化、多參量測量等是光纖傳感器技術發(fā)展的主要方向。文中對光纖傳感器集成化與多參量測量的研究現狀展開敘述，以典型的集成式光纖傳感器結構和多參量測量光纖傳感器結構為例，分析各自的優(yōu)缺點。
　　光纖Michelson干涉儀和光纖法布里-珀羅（Fabry-Perot，F-P）干涉儀是兩種分辨率高、動態(tài)響應范圍大、應用廣泛的干涉型

2、光纖傳感器件?；陔p芯光纖的集成式Michelson干涉儀對彎曲變化反應靈敏，非本征型光纖 F-P干涉儀則可用于軸向應變的傳感測量。本文提出的集成式光纖Michelson-FP復合型干涉儀，將上述兩種光纖干涉儀的結構集成到一根光纖內，使復合型光纖干涉儀可以進行彎曲和軸向應變的同時測量。
　　研究光纖Michelson干涉儀和光纖F-P干涉儀的工作原理，結合雙光束干涉理論，推導集成式光纖Michelson-FP復合型干涉儀的干涉公式

3、。文中介紹兩種光纖干涉儀的一般結構和基本原理。通過對參與復合干涉的光束采取雙光束干涉組合的方法，推導和研究復合型光纖干涉儀的干涉公式，從復合干涉中選取分別對彎曲和軸向應變敏感的分量。
　　提出并制作集成式光纖Michelson-FP復合型干涉儀結構。制作基于雙芯光纖的集成式Michelson干涉儀，并通過在光纖Michelson干涉儀后依次熔接毛細管光纖和單模光纖，構成非本征型F-P腔結構，實現兩種光纖干涉儀結構的復合。對復合干涉

4、光譜進行仿真，分析光譜的空間頻率成分。采用FFT變換得到復合干涉的空間頻譜，依據雙光束干涉中空間頻率和光程差的關系，從空間頻譜中辨別出所選兩敏感分量的空間頻率峰，對復合干涉的其他分量進行濾波等處理，得到兩分量的干涉條紋信息。
　　實驗驗證集成式光纖Michelson-FP復合型干涉儀雙參量同時測量的傳感特性。進行了復合型光纖干涉儀的彎曲傳感特性測量實驗、應變傳感特性測量實驗和溫度傳感特性測量實驗。在對實驗數據進行分析處理的過程中，