基于回音壁模式的光纤压力传感器的及实验研究.docVIP

基于回音壁模式的光纤压力传感器的设计及实验研究 摘 要 近几年来，传感器在朝着精巧、灵敏、适应性强和智能化的方向发展，并且回音壁模式有较高的Q值、尺寸小、制备方便的优点，吸引了越来越多的人加入到回音壁模式微腔的研究中来。本文利用传感器的基本原理设计了基于回音壁模式的光纤压力传感器，实验中采用了宽带光源、耦合器、光谱分析仪及自制的光学微球。根据对光学微球施加不同的压力，对应的光谱分析仪测量到的光谱图也随之改变，并且压力以等间隔逐渐增加。光谱分析仪测到的数据通过Origin及相关画图软件进行数据处理，为了得到干涉图谱随压力的变化规律。在实验结果分析中，我们选定光谱图中某一段波长，从图中得到不同压力相对应的光强，从而得到光强随压力的变化规律。 关键词：光纤压力传感器，回音壁模式，光学微球，谐振腔 DESIGN AND EXPERIMENTAL RESEARCH OF THE REFRACTIVE INDEX OF THE OFTICAL FIBER SENSOR BASED ON THE EVANESCENT FIELD Abstract In recent years, the sensor toward the delicate, sensitive, adaptable and intelligent direction of development,and whispering gallery modes with high Q value, small size, the advantages of easy preparation, attracting more and more people added to the study of the whispering gallery mode micro-cavities.The basic principle of this paper sensor design based on whispering gallery mode optical fiber pressure sensor, a broadband light source, the coupler used in the experiment, the optical spectrometer and homemade microspheres.Under pressure is applied to the optical microsphere type, corresponding to the spectrum analyzer measured spectrum is also changed, and the pressure is gradually increased at equal intervals.Spectrum analyzer data measured by Origin and drawing software for data processing, resulting interferogram with pressure variation.Analysis of the experimental results, we selected the Mo some wavelength spectra, different pressures corresponding to the light intensity from the figure, resulting in the variation of light intensity with pressure KEY WORDS: Fiber optic pressure sensor, WGM, Optical microspheres, resonant cavity 目 录 前 言 1 第1章 光纤压力传感器的介绍 3 §1.1 光纤传感器的原理 3 §1.2光纤压力传感器 4 第2章 微球回音壁模式的理论分析 6 §2.1 光学微球腔的介绍 6 §2.2 回音壁模式的应用 8 第3章 基于回音壁模式的的光纤压力传感器的设计及测试 10 §3.1 光学微球腔的制备 1§3.2 实验装置及实验过程 11 第4章 实验结果及分析 13 §4.1 实验结果 13 §4.2 数据分析 15 结 论 15 参考文献 16 致　谢 17 附　录 17 前 言 随着信息技术的快速发展，传感器技术作为高新信息技术，其重要作用日益显著。早在20世纪80年代，美国就认为世界已进入传感器时代，我国也将传感器技术列为国家“七五”、“八五”重点科技攻关项目，许多国家也同样重视传感器技术。光纤传