【摘 要】
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光纤传感器以其体积小、适应性强、灵敏度高、可用于多种恶劣环境等优势受到国内外研究学者广泛关注。光纤粗锥结构制备简单并能改善传感器性能,而少模光纤具有模式可控、低熔接损耗等特点,因此研究基于粗锥结构的少模光纤温度传感器具有很好的实际意义。本文在总结粗锥型光纤传感器国内外研究现状的基础上,利用少模光纤制备了四种不同结构的粗锥级联型少模光纤传感器,并对其温度传感特性进行了深入研究,具体内容包括:首先,分
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光纤传感器以其体积小、适应性强、灵敏度高、可用于多种恶劣环境等优势受到国内外研究学者广泛关注。光纤粗锥结构制备简单并能改善传感器性能,而少模光纤具有模式可控、低熔接损耗等特点,因此研究基于粗锥结构的少模光纤温度传感器具有很好的实际意义。本文在总结粗锥型光纤传感器国内外研究现状的基础上,利用少模光纤制备了四种不同结构的粗锥级联型少模光纤传感器,并对其温度传感特性进行了深入研究,具体内容包括:首先,分析并仿真了少模光纤的传输模式且基于模式干涉原理分析了多粗锥级联型少模光纤传感器的原理,研究了温度对传输光谱的影响;其次,介绍了光纤粗锥的制备方法并探索影响粗锥尺寸的主要参数,设计并制备了串珠形少模光纤传感器,研究了串珠形不同粗锥尺寸传感器的传输光谱与模式变化,对传感器进行温度测量并分析了传感器的温度灵敏度与线性度;再次,设计并制备了双葫芦形少模光纤传感器,研究了双葫芦形不同长度传感器的传输光谱与模式变化,对传感器进行温度测量并分析了传感器的温度灵敏度与线性度;然后,设计并制备了宝塔形少模光纤传感器,研究了宝塔形不同粗锥尺寸传感器的传输光谱与模式变化,对传感器进行温度测量并分析了传感器的温度灵敏度与线性度;最后,设计并制备了槐角形少模光纤传感器,研究了槐角形不同长度传感器的传输光谱与模式变化,对传感器进行温度测量并分析了传感器的温度灵敏度与线性度。
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