1、单绪论光纤光栅传感技术的发展概况.光纤光栅的写入技术光纤光栅的应变和温度的同时测量.边孔光纤和边孔光纤光栅的发展概况边孔光纤的发展概况边孔光纤光栅发展概况本论文的主要研究内容及创新点研究内容.创新点.边孔光纤和边孔光纤光栅的特性研究.边孔光纤的双折射特性研究.光纤双折射的表征方法.光纤双折射的产生机理.边孔光纤双折射特性分析边孔光纤光栅温度传感特性研究本章小节.基于酒精灌注边孔光纤的干涉型温度传感器引言基于酒精灌注的干涉型温度传感器.实验装置和原理.实验结果与讨论.基于酒精灌注的干涉型温度传感器.实验装置和原理.实验结果与讨论.本章小节边孔光纤长周期光栅的传感特性研究万方数据.引言的制备及原理结果与讨论的温度特性的折射率特性.的弯曲特性.本章小结.边孔光纤布拉格光栅的应变和温度特性研究引言的制作.基于单模同时测量应变和温度传感。

2、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两年半的读研生活已接近尾声，在这毕业即将走出校门之际，我对母校以及关心和帮助过我的人表示由衷的感谢。首先，感谢我的导师董新永老师。在我攻读硕士学位期间，董老师在学习上和生活上给予了我很多的指导关怀和帮助。从论文最初的选题到实验研究过程中的取得的每点进步直至最终论文定稿，都离不开董老师悉心指导。董老师突出的人格魅力也深深影响着我，他知识渊博思维严谨具有创新想法对科学思维严谨认真，这些是值得我去学习的地方。谢谢董老师在这两年半的学习生活中，对我成长起到的提升作用。另外。

3、高而增加，越接近光纤包层的有效折射率灵敏度越高，测量范围为其谐振波长随弯曲曲率的增加线性红移，弯曲灵敏度具有较强的方向相关性，最大灵敏度达到.，这些优越的传感特性对其在光纤传感领域的应用提供了基础。提出种基于边孔光纤布拉格光栅的同时测量应变和温度的传感器，在边孔光纤和普通单模光纤的熔接点处刻写布拉格光栅，刻写出来的两个波长对应变和温度的响应不同，实现了温度和应变的同时测量，区分了应变万方数据温度，测量精度为ε。同时在保偏上刻写，测试了其温度应变特性，两个布拉格波长对应变的灵敏度为.ε，对温度的灵敏度分别为.和.。在单模和普通单模光纤的熔接点处刻写，此种方法结构简单成本低有效地消除了的应变温度交叉敏感问题。关键词光纤传感边孔光纤光纤光栅双折射光纤分类号.万方数据..,.,万方数据,,.ε.,.ε,....万方数据目次摘要目次图清。

4、硕士学位论文边孔光纤传感特性及其应用研究作者辛奕导师董新永研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边孔光纤传感特性及其应用研究作者辛奕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。特授权中国。

5、孔光纤的两端与普通单模光纤熔接，光从单模光纤入射通过第个熔接点时激发了包层模，激发的包层模与纤芯模发生了干涉。外界温度变化引起包层有效折射率发生改变，通过检测干涉谱移动实现了温度传感，实验中采用的边孔光纤长度为，温度灵敏度为.。另种基于酒精灌注边孔光纤的干涉型温度传感器，在光纤环镜结构中插入段灌注酒精的边孔光纤，外界温度变化引起灌注酒精的边孔光纤的双折射改变，通过检测光纤环境干涉谱移动实现了温度传感。所用边孔光纤的长度为，灵敏度为.这两种传感器结构简单成本低，可以应用于温度测量。采用激光脉冲技术在边孔光纤上写入长周期光纤光栅，对其温度外界折射率和弯曲的传感特性进行测试。边孔光纤特殊的结构，使边孔光纤光栅具有优于普通单模光纤长周期光纤光栅的传感特性。实验结果表明，边孔光纤长周期光栅的温度灵敏度为.其对外界折射率的敏感度随折射率升。

6、器.传感器的工作原理实验结果与讨论.保偏温度和应变测试.本章小结.总结与展望总结展望.参考文献.作者简历.万方数据图清单图.内部写入法刻写实验装置图.分振幅干涉法制作实验装置图.相位模版法制作实验装置图.边孔光纤截面图图.基于保偏光纤的多参数测量实验装置图及边孔光纤截面图.图.基于边孔光纤光栅的实验装置图及边孔光纤截面图图.边孔光纤光栅传感部分及光纤截面图.图.基于边孔光纤长周期光栅的实验装置图.图.常见边孔光纤的截面图.图.纤芯为圆形的光纤图.纤芯处应力分量双折射大小与边孔和纤芯距离的变化曲线图.纤芯处应力分量双折射大小和边孔半径的变化曲线图.纤芯处应力分量双折射大小和纤芯椭圆度的变化曲线.图.纤芯处应力分量双折射大小和边孔椭圆度的变化曲线.图.两偏振方向的中心波长双峰间隔的灵敏度和边孔半径的变化曲线图.两偏振方向中心波长双。

7、要感谢光电子技术研究所的全体老师。特别感谢金永兴老师李裔老师龚华平老师在我实验过程中的指点，另外要感谢王剑锋老师倪凯老师李晨霞老师在我科研过程中所提供的帮助。在此对他们表示由衷的感谢。感谢我的同窗好友曾珊珊杨艳敏张钰雰齐亮孟庆强和郑杰等同学，感谢我的师兄师姐周文俊李涛钱文文钟川胡朋兵綦菲周艳杨樟成在实验方面以及平时学习中的指导与帮助，以及师弟师妹袁俊伟郑扬子王新淮牛荦和王鹿鹿在论文的整理方面的帮助，整个硕士阶段学习的顺利完成与大家的共勉互助是分不开的。在我遇到困难的时候，大家都给予了我热心关怀和鼓励。最后我要特别感谢我的父母亲戚和好朋友多年来对我学习和生活的支持和鼓励，在我困难的时候，是他们给予了我战胜困难的信心和力量，使我得以顺利完成学业。也要特别感谢男朋友对我学习的理解和支持，硕士阶段取得的每项成果都离不开他的鼓励，是他给。

8、应用于光通信光纤传感领域。光纤传感作为种新兴传感器，与传统传感器相比，具有灵敏度高抗电磁干扰灵敏度高响应时间短耐腐蚀防爆防燃结构简单体积小等优点，引起了国内外人越来越多的关注。光纤传感技术在国防军事航空航天石油化工冶金电力土木工程等领域有所应用，己逐渐成为信号的采集识别和后处理的重要手段之。目前随着光纤传感技术的不断进步，光纤传感器的种类繁多，但主要有两大类传感型光纤传感器传光型光纤传感器。这两类光纤传感器按传感机理区分都包括光强调制型波长调制型相位调制型和偏振态调制型这四种形式。基于传感型的光纤传感器是通过监测外界环境变化对光纤中光的强度波长相位和偏振态的改变来测量外界扰动信息，信号的采集和传输在光纤中传输具有传感合的特性。而基于传光型传感器将传感单元和光纤结合，外界环境的变化由传感单元探测，信号的传输由光纤做为媒介，它具有。

9、予了我前进的动力。同时也对曾给予我帮助和关心的老师同学和亲戚朋友表示衷心的感谢!由于作者水平有限，论文中难免存在不完善之处，敬请读者批评指正！作者辛奕二零三年十月于中国计量学院万方数据边孔光纤传感特性及其应用研究摘要边孔光纤是年首次提出并获得研究，其包层中纤芯两侧对称地分布着两个空气孔，具有比熊猫光纤更高的压力灵敏度。随后近年来边孔光纤的传感特性及其应用研究受到愈来愈广泛的重视。本文研究了酒精灌注边孔光纤的干涉型温度传感器及边孔光纤光栅的传感特性，主要研究内容有从几何结构和应力两方面理论推导分析光纤产生双折射的原理，在此基础上从几何结构角度对边孔光纤的双折射特性进行了分析同时从几何结构角度分析边孔光纤光栅的温度传感特性。提出两种基于酒精灌注边孔光纤的干涉型温度传感器。种是基于酒精灌注边孔光纤的干涉型温度传感器，灌注酒精的保偏边。

10、图.弯曲测量的装置图图.不同弯曲方向的的透射谱.图.不同弯曲时的的透射谱图.谐振峰的曲率响应特性图.倍频氩离子激光器光栅制备系统实验装置图图.单模和熔接点刻写的透射谱截面的扫描电子显微图图.测量温度应变的实验装置图.图.应变为和ε时，的透射谱.图.两个对应变的响应特性图.两个对温度的响应特性图.保偏上刻写的透射谱保偏截面的扫描电子显微图.图.不同温度下的透射谱图.保偏对温度的响应特性图.应变为εε和ε时保偏的透射谱图.保偏的应变响应特性.万方数据中国计量学院硕士学位论文绪论年华人高锟在其论文光频率介质纤维表明波导中提出，通过改进制作工艺可制造出损耗低于的石英光学纤维。年，康宁公司研制出第根石英光纤，损耗为，奠定了现代光通信的基础，同时促进了光纤传感技术的发展。年代中期美国海军研究所首次将光纤传感应用在控制系统中，从此光纤被广泛。

11、响应速度快的优点。光纤光栅传感器作为光纤传感器中的种，既具有光纤传感器的优点，还具有其独特的优势光纤光栅可以实现绝对测量，信号不受光源波动传输损耗的影响不改变光纤的外形在光纤上直接写入光纤光栅而且可实现多路复用等等。近二十余年以来，光纤光栅传感器倍受世界各国研究者青睐，它的制作封装工艺越来越成熟，同时波长解调技术的研究也在不断进步，其应用不仅局限于基本的温度应变应力震动等基本物理量的测量，而且已经在国防航空航天物联网智能航空有所应用。这些应用都基于同样的原理，即检测个被测量所引起光纤光栅波长的变化绝大部分属于波长调制型，也有利用长周期光纤光栅强度传感的方法。万方数据中国计量学院硕士学位论文.光纤光栅传感技术的发展概况光纤的发明使高质量大容量长距离的信息通信成为可能，在传感领域也有着快速的发展速度，但在基础光器件如透镜波长滤波器。

12、峰间隔的温度灵敏度与边孔和纤芯距离的变化曲线.图.两偏振方向中心波长双峰间隔的灵敏度和纤芯椭圆度的变化曲线图.两偏振方向中心波长双峰间隔的灵敏度和边孔椭圆度的变化曲线图.基于金属灌入的温度传感器.图.基于酒精灌注光子晶体光纤的温度传感器.图.基于酒精灌注的温度传感器实验装置图.图.基于酒精灌注的传感部分工作原理图图.基于的温度传感器在不同温度下的输出光谱.图.基于酒精灌入的温度传感器在不同温度下的输出光谱图.两种传感器干涉波长波谷对温度的响应特性.图.基于酒精灌注的干涉型温度传感器实验装置图.图.传感器在不同温度时的干涉图.万方数据图.谐振波谷对温度的响应关系.图.激光器刻写的实验装置示意图.图.的透射谱.图.不同温度时的透射谱.图.谐振波长的温度响应特性.图.不同外界折射率情况下的透射谱.图.不同外界折射率情况下谐振峰的漂移。

参考资料：

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