1、图不同间距对应的光纤滤波器波长图光纤气体激光传感器传感头结构上沸石膜显微图左下及镀膜后的透射光谱右下年等人通过将结构中的多模光纤腐蚀后镀沸石膜的方法对气体浓度进行了测量，将基于自映像效应的光纤可调谐激光器引入到了传感领域。图给出了该传感器的传感头示意图。沸石膜的厚度约为，沸石膜具有定的吸附能力，且吸收气体后其折射率会发生变化，折射率变化关系与气体浓度有定关系，从而为传感器的研究奠定了基础。图为镀膜以后的结构透射谱，当气体浓度发生变化时，透射谱发生偏移。随后他们将该结构接入到光纤环形腔激光器作为滤波器，制作出了光纤气体激光传感器。其激光光谱与气体的浓度关系如图，该传感器具有分辨率高信噪比高可靠性强等特点。万方数据硕士学位论文基于自映像效应的可调谐光纤激光器及其传感应用研究作者孟庆强导师董新永。
2、器的正式研究开始于年，等人提出了款可调谐光纤透镜，该器件结构简单，仅用到了段多模光纤和个光纤接头，文章从理论上进行了模拟分析，并利用波长可调谐激光器从实验上进行了验证。年等人设计出了第台基于自映像效应的光纤激光器，该激光器采用如图所示结构，激光器采用段长的双包层掺镱光纤作为增益介质，泵浦光由台工作功率为的泵浦源提供，通过透镜耦合到双包层掺镱多模光纤中，谐振腔由分光镜与反射镜组成。由前面分析知多模光纤中的自映像效应具有滤波的作用，通过改变多模光纤端口与反射镜的距离可以对波长进行调节，起到可调谐滤波器的作用。该可调谐激光器的调谐范围从到，共，激光光谱图如图所示。年等人对基于自映像效应的全光纤滤波器进行了详尽的介绍，他们采用的无芯光纤制作个带宽为的全光纤滤波器，具有结构简单，易制作，成本低等优点。
3、。万方数据中国计量学院硕士学位论文图掺镱光纤激光器激光光谱图图基于自映像效应的可调谐光纤滤波器年等人在的基础上提出了种基于自映像效应的可调谐光纤滤波器，其结构如图所示，他们将无芯光纤的端与单模光纤熔接，另端被内直径为的套管与单模光纤固定在起，两光纤端口的中间被充入折射率为的折射率液，中间折射率液充当了段无芯光纤，间接改变无芯光纤长度的作用，而无芯光纤的长度改变会影响自映像效应，使滤波器的波长发生变化。最终通过改变两光纤端口距离，往里充入折射率液的方法使可调谐滤波器成为可能。两光纤端口距离对应的滤波器波长的变化如图所示，其波长调谐范围达随后等人在此领域继续进行了较深入的研究，同年他们将该可调谐滤波器加入到光纤环形腔激光器中，制作出了波长可调谐范围达的可调谐激光器万方数据中国计量学院硕士学位论。
4、像效应的光纤液位传感器，等人设计了种光纤液位传感器，其结构如图所示，由段端镀金的无芯光纤构成类似的光纤结构，传感器采用可调谐激光器作为光源，当输入激光对应波长的自映像点正好位于金膜时，通过金膜反射回的激光能量最大，求出能量最大对应的激光即可知道自映像峰的波长。液体能够影响无芯光纤的有效折射率，液位的深浅变化会使自映像峰发生偏移，最终通过能量最大的激光波长偏移量表现出来，从而使液位的变化量转化成激光波长的偏移量。我国基于自映像效应的光纤传感器起步较晚，大部分光纤结构的研究多是从多模干涉角度进行的，实验时采用波谷的漂移作为依据。自映像效应为多模干涉现象中的部分，其特殊性在于它能使符合条件的入射光再现或者通过时损耗最小，可用于滤波。随着对自映像效应的研究越来越深入，基于自映像效应的光纤结构传感器。
5、成之际，谨向董老师致以崇高的敬意和衷心的感谢!还要感谢浙江省计量科学研究院的陈哲敏博士，在计量院工作学习期间，陈博士作为校外导师给予了我很多的帮助和指导，让我学习到了很多的知识，也使我的研究生生活更加的丰富充实。同时还要感谢赵春柳倪凯李裔金永兴龚华平王剑锋康娟徐贲等老师，他们在我实验学习中给我提出了很多宝贵的意见和建议。另外还要感谢齐亮辛奕郑杰周兆帅等同学，胡朋兵周艳綦菲师兄师姐，郑扬子袁俊伟王新淮王超王璐璐杨静怡朱磊等师弟师妹，在我遇到困难的时候，大家都给予了我很多的关怀和鼓励。最后要感谢我的家人给予我无微不至的关怀和照顾，他们如既往地支持我鼓励我，才使我得以顺利完成学业。孟庆强年月万方数据基于自映像效应的可调谐光纤激光器及其传感应用研究摘要自映像效应是指入射场在传播方向上周期性再现的现。
6、能以较小的损耗通过多模光纤当多模光纤长度定，且输入光为宽带光时，表现为其透射光谱中存在损耗很小的波峰光场聚焦的位置正好位于多模光纤输出端的光波，即自映像峰，如图所示。万方数据中国计量学院硕士学位论文图光波在多模光纤中的光场分布状况图光纤结构的透射光谱图当光纤结构所处环境因素发生变化时，会影响到多模光纤的参数，如纤芯有效直径纤芯有效折射率和长度，光纤内部传输光场会发生变化，导致光纤结构的自映像峰发生偏移。由于外界因素的改变与自映像峰的漂移存在定的对应关系，通过测量自映像峰的漂移即可推算出外界因素的改变，因此光纤结构可直接用于传感领域应用。同时由于自映像峰又具有滤波作用，可作为滤波器用于激光器领域进行波长选择，用于制作可调谐激光器。自万方数据中国计量学院硕士学位论文图基于结构的微弯曲传感器映像。
7、国计量学院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印缩印或扫描等复制手段保存汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。保密的学位论文在解密后适用本授权说明学位论文作者签名导师签名签字日期年月日签字日期年月日万方数据致谢岁月如梭，转瞬间两年半的研究生学习生活即将结束，站在毕业的门槛上，往昔幕幕场景依然历历在目。在攻读硕士的这段时间里，得到了众多老师和同学的无私帮助和悉心指导。值此毕业论文之际，向关心我和帮助我的人表示衷心的感谢。首先感谢我的导师董新永研究员。在我攻读硕士学位期间，董老师不管是在学习上还是在生活上都给予了我很多的帮助和关怀。本论文正是在董老师的指导下完成的，从选题实验设计到论文的撰写，每步都凝聚了董老师大量的心血和汗水。在论文。
8、图的光纤结构制作了种位移传感器，多模光纤的端接单模光纤用于传输光，另端放反射镜用以将光反射回光纤。当宽带光从右边进入多模光纤时激发出多种模式，形成模式干涉现象，光从多模光纤射出时模式干涉仍能存在定距离，从而多模光纤右侧不同位置对应不同的波长的自映像点，于是控制反射镜的位置便可以将符合自映像效应的光波反射回，在反射谱中形成自映像峰，从而通过自映像峰的波长变化求出镜子的位移。万方数据中国计量学院硕士学位论文图基于自映像效应的光纤位移传感器图基于自映像效应的光纤折射率传感器年等人设计了种基于光纤结构的折射率传感器，该传感器采用光强解调的方法对折射率进行测定，该方法类似于边缘滤波法。文章对纤芯为的无包层多模光纤折射率传感特性进行了模拟分析，结构如图，多模光纤纤芯裸露在外界环境中，纤芯的有效折射率会。
9、来越多，传感范围从应变弯曲温度等物理量的传感逐步扩展到折射率液位气体浓度等领域。同时也出现了许多腐蚀镀膜拉锥等处理多模光纤对实验进行增敏的方法。相信随着研究的深入，基于自映像效应的光纤传感器会越来越多，其应用领域也会越来越广。万方数据中国计量学院硕士学位论文图基于自映像效应的掺镱光纤激光器基于自映像效应的可调谐光纤激光器研究可调谐光纤激光器具有线宽窄波长可调谐以及与光纤耦合效率高等优点，在光通信和光传感中具有非常大的应用潜力，从而逐渐成为研究的热点。最常见的可调谐光纤激光器基于稀土掺杂光纤的激发辐射，通过在激光器的光路中加入可调谐滤波器来实现对激光输出波长的调谐，可调谐滤波器是波长可调谐光纤激光器中十分重要的部分，常见的可调谐滤波器有光纤法泊腔光纤光栅等滤波器。基于自映像效应的光纤可调谐滤。
10、效应在传感与激光两大领域均拥有很好的应用前景，下面将从传感和激光器两个方面对自映像效应进行介绍。基于自映像效应的光纤传感器研究当外界因素变化时，多模光纤参数会发生变化，如纤芯有效折射率纤芯有效直径和长度，将会影响到多模光纤内的多模干涉效应和自映像效应，导致透射光谱中的波长发生漂移。随着自映像效应的广泛研究，基于自映像效应的光纤传感器涌现出了大批的研究成果。年等人提出将款基于光纤结构的光纤微弯传感器，开始了光纤结构在传感领域中的应用。文章采用如图所示结构，将段纤芯为纤芯直径为的阶跃型多模光纤熔接到两段单模光纤中间，利用锯齿模板对多模光纤进行挤压，使光纤产生弯曲，根据对模板施加力的大小可以知道光纤的弯曲程度，文章采用单波长激光器作为光源，研究了多模光纤的弯曲程度与输出激光强度的关系。年等人采用。
11、究员学科光学工程中国计量学院二〇四年三月万方数据，万方数据中图分类号学校代码密级公开硕士学位论文基于自映像效应的可调谐光纤激光器研究及其传感应用作者孟庆强导师董新永研究员申请学位工学硕士培养单位中国计量学院学科专业光学工程研究方向光纤激光及传感技术二〇四年三月万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国计量学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名签字日期年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国计量学院有关保留使用学位论文的规定。特授权。
12、外界环境折射率的改变而变化，通过前面分析最终导致光纤结构自映像峰的漂移，当光源为单波长激光时，自映像峰的漂移会对输出光进行调制。从现在的研究知外界折射率增大，光谱发生红移。基于自映像峰的边缘滤波特性，年等人提出了种具有温度动态补偿的光纤应变传感器，其实验结构如图所示，通过选取合适的多模光纤，可以获得温度响应灵敏度与光纤光栅相同的结构，当施加到上的应变改变时，发生漂移，而结构的自映像峰无漂移。自映像峰保持不动，反射峰即待测波长发生变化，从而反射峰的强度受到调制，最终影响到实验结果而温度同时作用到和结构时，二者对温度的灵敏度相同，即漂移量漂移方向均相同，反射峰的强度不会受温度影响，从而得到了温度动态补偿的效果。万方数据中国计量学院硕士学位论文图基于自映像效应的温度动态补偿光纤应变传感器图基于自。
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