萨格奈克干涉型光纤传感器的特性研究

摘要

随着物联网技术的快速发展，对传感器性能的要求也越来越高。振动传感器在物联网技术中应用广泛，如：速率测量、安防监控等等。光纤振动传感器由于其无源、几何形状可塑性好、受外界干扰较小，对环境适应度高且可与光纤通信并存，与光纤遥测有很强的相容性，因而其在振动传感器中优势明显。由于Sagnac干涉型光纤传感器具有可靠性高、噪声小等特点，因此在实际应用中能够发挥更好的作用。
　　 本论文展开了Sagnac型光纤振动传感器及其应用的研究。首先通过对比M-Z型光纤传感器和Sagnac型光纤传感器两种传感器，结合其优点给出了非平衡MZI-Sagnac型光纤传感器。其次分析了非平衡MZI-Sagnac型光纤传感器灵敏度与外界扰动参数（如频率、幅度）和系统中延时纤长度、传感纤长度之间的关系。通过改变系统传感单元结构，可使非平衡MZI-Sagnac型光纤传感器应用安防监控、地震监测等不同领域。再次结合时分和波分复用技术，构建了数字网络型光纤警戒系统，分析了系统施工方案、实际应用中的噪声来源，通过实验研究了声音频率和幅值对光纤围栏正常工作的影响，分析了其频谱分布情况，探索了减小系统噪声的方案。最后设计盘片式传感结构，利用非平衡MZI-Sagnac型光纤传感器来探测低频信号。通过理论及实验研究分析系统低频响应特性，提出提高低频探测灵敏度的实现方案，探索其用于地震监测的可行性。
　　 光纤传感器应用广泛，市场潜力巨大。Sagnac型光纤传感器的特性研究及理论完善，具有极大的科学意义和经济价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

2 光纤传感器原理及其应用技术

3 非平衡MZI-Sagnac 型光纤传感周界系统

4 非平衡MZI-Sagnac 型光纤传感器噪声分析

5 非平衡MZI-Sagnac 型光纤传感器低频测定实验研究

6 结论

致 谢

参考文献