基于PMF-Sagnac环结构的光纤压力传感特性研究

提出了一种基于熊猫保偏光纤(PMF)-Sagnac环结构的光纤压力传感系统。利用PMF对外界环境的双折射敏感且可进行窄带滤波特性,搭建了压力传感系统,并对该传感系统进行了解调。系统结构简单,成本低,易操作。理论分析表明:当传感单元固定,随着压力的增加,传感系统干涉光的波长漂移呈线性变化。实验验证了传感头分别为1 m和2 m的传感器的压力传感特性。结果显示:随着压力的升高,该传感系统干涉光的波长呈线性变化,线性度分别为0.998和0.995;灵敏度分别为0.258 nm/N和0.133 nm/N;且随着传感光纤长度的增加,透射谱波谷的3 d B带宽不会改变。

基于π相移光栅的温度传感特性研究

提出了一种简易的利用π相移光栅(π-PSFBG)实现温度测量的传感系统。系统利用了π相移光栅的窄带特征,可显著提高系统灵敏度,系统结构简单,易于操作。通过实验验证了该传感器的温度传感特性,结果显示:随着温度的升高,π-PSFBG的中心波长呈线性变化,线性拟合度R2为0. 999 5,温度灵敏度约为10. 2 pm/℃。

一种高灵敏度复合环形腔结构的光纤激光拍频位移传感方案

提出并验证了一种高灵敏度复合环形腔结构的激光拍频位移传感技术方案.该方案采用环形腔复合直腔的谐振腔结构,利用激光拍频传感原理实现传感系统信号的解调.该结构通过掺饵光纤放大器提供增益,采用光纤布拉格光栅作为传感头兼直腔反射镜,利用π相移光栅进行窄带滤波.理论分析结果表明激光拍频频率随传感头应变的增加线性减小;实验结果显示,当监测频率为1.7483 GHz时,传感器的灵敏度达到了86.19 kHz/mm,线性拟合度为0.9973,最小可分辨位移为10μm左右,该系统同时具有空间位置分辨的潜力.结果表明所提出的新型位移传感方案是可行的,结构紧凑、简单实用、灵敏度高,为将来实现高精度、微型化以及分布式传感系统打下基础.