非本征型光纤法珀干涉仪的微加工技术研究

本文分析了非本征型光纤法珀干涉仪的几种主要的制作工艺:手工制作、化学腐蚀和激光微加工。三种方法各有其特点,本文主要总结化学腐蚀和激光微加工这两种方法。

基于非本征型Fabry-Perot干涉仪的膜片式光纤麦克风

传统声波传感器的有源性严重制约了其在强电磁场干扰、易燃易爆等特殊复杂环境中的应用,而光纤声传感器具有抗电磁干扰、体积小和灵敏度高等优点.提出了一种膜片式光纤麦克风,利用延展性较好的镍金属膜片作为传感薄膜,构成非本征型Fabry-Perot干涉仪.利用静态工作点方法对声音信号进行解调,测试其传感性能.实验结果表明:该光纤麦克风具有灵敏度高、信噪比大、线性度高以及低频响应平坦的特点.

实现微位移测量的非本征法布里-珀罗干涉型光纤传感器

从光纤耦合和多光束干涉的原理出发,建立了非本征型法布里_珀罗干涉仪光纤传感器的理论模型,得到了用光谱法进行绝对距离测量的公式。设计出了传感器探头的结构,并搭建了系统。用LED作为宽带光源所得到的反射光谱可用于实际样品的微位移测量。实验结果表明,该传感器理论模型的数值模拟结果与实验结果是一致的。对实验数据进行了误差分析,所得到的测量精度可达到1μm。

非本征型法布里珀罗干涉仪光纤布拉格光栅应变温度传感器及其应用

介绍了光纤布拉格光栅非本征型法布里珀罗干涉仪集成复用传感器的结构、应变和温度同时监测的原理 ;观察到光纤布拉格光栅反射谱和非本征型法布里珀罗干涉仪干涉谱间的串扰 ,用 3dB带宽平均波长法减小了该串扰 ,提高了测量精度 ;将该传感器应用于三维编织复合材料的应变及温度同时监测。实验结果表明温度精度为± 1℃ ,应变精度为± 2 0 μ 。

光纤复合型油气井下压力温度测量系统

针对目前广泛使用的电子式油气井下压力温度测量系统可靠性低、高温环境漂移大的不足 ,设计了一种基于非本征型F P干涉仪 (EFPI)和光纤布喇格光栅 (FBG)的复合型油气井下压力、温度测量系统 ,详细说明了其工作原理、传感器组成和信号解调方法 ,初步试验结果表明 ,该测量系统不仅克服了电子测量方式的不足 ,而且具有复用性好。

应用LPFG/EFPI集成式光纤传感器实现温度及应变的同时测量

叙述了基于LPFG/EFPI的集成式光纤传感器的结构、温度和应变同时测量的原理及实验 ,首次制作了该传感器并测试了其性能 实验结果表明温度精度为± 0 .5℃ ,应变精度为± 2 0 με 。

虚拟仪器技术在FBG传感系统中的应用

介绍了一种基于虚拟仪器技术的光纤B ragg光栅(FBG)传感监测系统,包括FBG传感器的基本工作原理、虚拟仪器技术的特点和LabVIEW软件的应用。实验表明:该系统能够正确采集FBG传感过程中的应变和温度等特征信号,并能有效利用计算机实现信号的处理,可以满足FBG实时监测的要求。

基于MEMS声敏结构的光纤声波传感器

基于微机电系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS)工艺加工声波敏感结构,将声波敏感结构与光纤端面构成非本征型光纤法布里-珀罗干涉仪(Extrinsic Fabry-Perot Interferometer,EFPI)感知声波。研究了不同厚度和不同增敏环数的声压敏感薄膜结构对声波探测性能的差异,对比了信噪比测试结果。实验结果表明,针对400 nm和1000 nm厚度的声敏薄膜,在相同的测试条件下,前者的声敏结构位移更大、频率响应的信噪比更高。在相同薄膜厚度条件下,具有增敏结构的MEMS薄膜可以释放薄膜的初始应力,降低薄膜的刚性,相比无增敏结构的MEMS薄膜具有更高的灵敏度。

结构简单的熔接式全石英光纤EFPI高静压传感器

介绍了一种结构简单的熔接式全石英光纤非本征型法布里-珀罗干涉仪（EFPI）高静压传感器，对传感器的压力效应进行了理论分析，给出了传感器的设计结构和制作过程。和传统EFPI传感器相比，该传感器具有长腔长、结构简单、制作工艺简易、应用灵活方便等优点，可以用于较高静态压力的测量。建立了传感解调系统，对压力进行了测试，测量精确度高，稳定性好。同时进行了温度敏感度测量实验，温度敏感系数约为0．72nm／℃，传感器的腔长温度线性度好，结果显示传感器温度交叉敏感度低。在0～20MPa压力测量范围内，该传感器的压力腔长灵敏度可以达到21nm／MPa，连续10h动态测量条件下，测量偏差为0．2％FS。