摘要：设计和制作了一种基于单模-多模-细芯-单模光纤马赫-曾德尔（Mach—Zehnder）干涉仪结构，可同时测量折射率和温度的传感器。该传感器中，多模光纤和细芯-单模熔接点充当光耦合器。导入光纤中传输的光经多模光纤后在细芯光纤的纤芯和包层中激发出纤芯模和包层模，不同模式光在细芯光纤中传输时将产生光程差，再经细芯-单模熔接点耦合成为导出光纤的纤芯模而干涉。传感器透射光谱随着环境折射率和温度的变化发生漂移，通过监测不同级次的干涉谷可实现折射率和温度的同时测量。通过对传感器的透射光谱进行傅里叶变换分析可知该透射光谱主要由LP01模和LP15模干涉形成。该传感器透射光谱中1535nm附近干涉谷的折射率和温度响应灵敏度的理论值分别为-55．90nm／RIU和0．0501nm／℃（其中RIU为折射率单位）；1545nm附近干涉谷的折射率和温度响应灵敏度的理论值分别为-56．26nm／RIu和0．0505nm／℃。在折射率和温度的变化范围分别为1．3449-1．3972和20℃-90℃的环境中对传感器的响应特性进行实验研究，结果表明：透射光谱中1535nm附近干涉谷的折射率和温度响应灵敏度分别为-53．03nm／RIU和0．0465nm／℃；1545nm附近干涉谷的折射率和温度响应灵敏度分别为-54．24nm／RIU和0．0542nm／℃。理论分析与实验结果相一致。该传感器在生物医学领域有较好的应用前景。

摘要：基于Mach-Zehnder干涉仪原理,利用光纤错位熔接技术设计并制作了一种单模光纤-多模光纤-单模光纤-错位熔接点-单模光纤结构的液体折射率传感器.传感器中的多模光纤和错位连接部分充当光耦合器;多模光纤在后面的单模光纤的纤芯和包层中激发出纤芯模和包层模,不同的模式有不同的模式折射率,经中间单模光纤传输到错位熔接点处时,不同模式光之间将产生光程差,经错位熔接点耦合成为导出光纤的纤芯模从而产生干涉.对该传感器输出的干涉光谱中干涉谷功率随外界溶液折射率变化的规律进行了理论分析和实验研究.结果表明：溶液折射率变化为1.358 9～1.392 2时,干涉谱中1 530 nm附近的干涉谷光功率与溶液折射率呈单调递增关系,可用于折射率的测量;折射率变化为1.372 0～1.392 2时,传感器响应曲线具有很好的线性度,线性拟合系数为0.998,对应的灵敏度为252.06 dB/RIU.该传感器制作简单、结构紧凑、成本低、灵敏度高,可用于生物医学领域液体折射率的实时测量.

摘要：提出了一种基于单膜片全粘封装的光纤布拉格光栅(FBG)加速度传感模型。首先,理论分析了其传感原理,并优化了最佳加速度灵敏度,深入分析和讨论了该模型的加速度灵敏度的频率响应。然后,基于该模型设计了FBG加速度传感器,实验研究了加速度的幅频响应特性、谐振频率和加速度的线性响应。结果表明:在小于共振频率的低频段具有较好的平坦区,加速度与波长具有较好的线性关系,线性度为99.8%,加速度响应灵敏度为36.6pm/G,实验值与理论值得的相对误差为3.68%;实验研究了传感器的横向抗干扰能力,交叉灵敏度小于1.3%,表明基于该模型的FBG加速度传感器具有较好的响应特性。

摘要：基于***干涉仪原理，结合光纤熔锥技术，设计并制作了一种结构为细锥.多模.细锥的液体折射率传感器。光经第一个多模细锥节点时，将在后面的多模光纤的纤芯和包层中激发出纤芯模和包层模，不同的模式有不同的模式折射率；再经中间多模光纤部分传输时，不同模式光之间将产生光程差；最后在第二个多模细锥节点处耦合而干涉。对该传感器输出干涉光谱中干涉谷波长随外界溶液折射率变化的规律进行了理论分析和实验研究。实验结果表明，溶液折射率变化范围为1.379~1.402时，干涉谱中1 566.68 nm附近的干涉谷波长与溶液折射率有单调递增的变化关系，对应的灵敏度为783 nm/RIU。该传感器制作简单、结构紧凑、成本低、灵敏度高，在生物医学领域有较好的应用前景。

摘要：为了实现光纤布拉格光栅(FBG)加速度传感系统的精确测量,提出并建立一种FBG加速度传感系统随机误差理论模型,并实验研究了系统的误差源。首先,分析FBG加速度传感系统的构成,包括传感器的封装设计、传感光源以FBG解调技术;进而研究系统的噪声源及其特性,建立FBG加速度传感系统的随机误差理论模型,并分析FBG加速度传感系统的主要噪声系数;基于随机误差理论模型,实验研究FBG加速度传感系统随机误差的方差识别,通过时域零输入的输出数据量化研究加速度传感系统的量化噪声系数、零偏不稳定系数、速度随机游走系数、加速度斜坡系数和加速度随机游走系数,对FBG加速度传感系统的综合性能进行评价。本文的理论模型和识别方法可为FBG加速度传感技术的改进和提高提供了定量客观的参考。