简析传感基于多模干涉论述光纤传感器

论文导读：
摘要：基于多模干涉论述的光纤传感器，不仅具有普通光纤传感器的抗电磁干扰、耐腐蚀、灵敏度高等优点，而且其结构简单，成本低廉，易于加工，在近几年得到迅猛进展。本论文对基于多模干涉论述的光纤传感器所涉及的相关原理进行了详细的介绍，并运用BPM数值模拟策略，对单模-多模-单模（S）光纤结构内部传输光场分布情况进行仿真模拟，浅析了不同光纤结构参数和外界物理参量的转变对光纤结构内部传输光场分布情况的影响，最后以基于多模干涉论述的S光纤结构折射率传感器、湿度传感器、液位传感器为例，探讨了基于多模干涉论述的光纤传感器在各传感领域的运用潜力。本论文的主要工作内容具体叙述如下：1、对基于多模干涉论述的光纤传感器所涉及的基础论述知识（如方式耦合论述、多模干涉原理、倏逝波论述）进行了详细的介绍，并通过论述推导得出基于多模干涉论述的S光纤结构传感器输出透射谱中谐振波长的计算公式，进而推测该传感器的传感原理，为后续传感器的运用探讨奠定论述基础。2、采取BPM数值模拟策略，计算了单模-多模-单模（S）光纤结构内部传输光场分布情况，并浅析了在不同输入光波长、多模光纤长度、纤芯直径以及纤芯外界折射率条件下，光纤结构内部传输光场分布情况及其输出透射谱的变化规律。以而进一步探讨了基于多模干涉论述的光纤传感器在各传感领域的运用潜力及传感规律。3、采取单模-多模-单模（S）光纤结构，设计并制作了基于多模干涉论述的光纤折射率传感器、光纤湿度传感器和光纤液位传感器。实验结果与数值模拟结论基本一致，以而验证了模拟的准确性以及所得传感运用的可行性。同时，进行了比较实验探讨了不同多模光纤长度及纤芯直径对折射率传感灵敏度的影响，实验结果显示，在一定范围内，多模光纤长度越长，纤芯直径越小，折射率灵敏度越高。另外，通过实验发现，基于多模干涉论述的S光纤结构传感器不仅可以进行波长解调，在特定波长范围内还能够进行强度解调，这为设计低成本，高灵敏度的光纤传感器开创了新的平台。本论文以论述、模拟、实验三个方面对基于多模干涉论述的光纤传感器进行探讨，主要革新点如下：1、利用BMP数值模拟策略对S光纤结构传感器的传感特性进行详细浅析，预测其在各传感领域的运用潜力。2、对基于多模干涉论述的S光纤结构传感器在折射率、湿度、液位三个物理量检测领域的传感运用进行探讨，并通过比较实验探讨了S光纤结构中多模光纤的长度和纤芯直径对折射率传感灵敏度的影响；本论文的探讨内容，不仅丰富了光波导论述，而且为基于多模干涉论述的光纤传感器的产业化，商业化进展奠定了坚实的基础。关键词：多模干涉论文S光纤结构论文BPM模拟论文折射率传感论文湿度传感论文液位传感论文
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摘要6-8
Abstract8-10
目次10-12
图清单12-13
表清单13-14
1 绪论14-26

1.1 探讨背景14-15

1.2 多模干涉论述的进展历程及探讨进展15-17

1.2.1 多模干涉论述的进展历程15-16

1.2.2 多模干涉论述的探讨进展16-17

1.3 S 光纤结构的进展历程及探讨进展17-24

1.3.1 S 光纤结构的进展历程17-18

1.3.2 S 光纤结构的探讨进展18-24

1.4 本论文的探讨作用24-25

1.5 本论文的主要探讨内容25-26

2 基于多模干涉论述的光纤传感器的论述基础26-35

2.1 方式耦合论述26

2.2 多模干涉原理26-32

2.3 倏逝波论述32-33

2.4 本章小结33-35

3 S 光纤结构特性的数值模拟浅析35-49

3.1 光束传播法35-37

3.2 S 光纤结构特性数值模拟浅析37-48

3.

2.1 S 光纤结构内部传输光场分布情况模拟37-39

3.

2.2 不同波长输入光对 S 光纤结构内部传输光场分布情况的影响39-40

3.

2.3 不同长度多模光纤对 S 光纤结构内部传输光场分布情况的影响40-42

3.

2.4 不同直径多模光纤对 S 光纤结构内部传输光场分布情况的影响42-43

3.2.5 外界不同环境折射率对 S论文导读：腐蚀49-524.2基于多模干涉原理的光纤折射率传感器52-604.3基于多模干涉原理的光纤湿度传感器60-654.4基于多模干涉原理的光纤液位传感器65-674.5本章小结67-685结论与展望68-705.1主要工作和结论68-695.2改善与展望69-70参考文献70-74作者简历74-75上一页12
光纤结构内部传输光场分布情况的影响43-48

3.3 本章小结48-49

4 基于多模干涉论述的 S 光纤结构传感器运用探讨49-68

4.1 多模光纤腐蚀49-52

4.2 基于多模干涉原理的光纤折射率传感器52-60

4.3 基于多模干涉原理的光纤湿度传感器60-65

4.4 基于多模干涉原理的光纤液位传感器65-67

4.5 本章小结67-68

5 结论与展望68-70

5.1 主要工作和结论68-69

5.2 改善与展望69-70

参考文献70-74
作者简历74-75