一、一种非本征F-P腔型光纤传感器的研究（论文文献综述）
李博文[1]（2021）在《光纤微结构温度传感器增敏技术研究》文中进行了进一步梳理在光纤传感领域中,温度一直都是与人类的生产和生活密切相关的物理参量。本文在光纤温度传感技术的研究基础上,分别提出并制作了基于聚合物填充石英毛细管的三种不同的高灵敏度温度传感器。所研制的F-P腔型光纤微结构传感器不仅灵敏度高,而且制备方法极其简单,极易重复,成本极低,这些优势都将使得这些传感器在温度传感领域有更大的应用前景。本文的研究工作主要如下:（1）分析了各种液态温敏材料的物理特性,总结了液态温敏材料填充的方法,深入分析了填充过程中影响的各个因素,并建立相应的理论模型,这将为温度增敏技术研究提供必要的依据和参考。（2）从多光束干涉出发,在理论上深入分析了单F-P腔和双F-P腔对温度响应的机理。（3）提出了一种聚合物填充型单F-P腔光纤温度传感器,详细介绍了该传感结构的制备方法,并对F-P腔的几何长度和界面形变的进行了探讨。在40-50℃范围内,温度灵敏度最高达到了1.45 nm/℃,其线性拟合曲线的拟合度为99.98%。此外,为了消除压力对该传感结构的影响,我们对传感结构进行了封装。（4）提出了一种聚合物填充型单F-P空气腔光纤温度传感器,详细介绍了该传感结构的制备方法,进一步对F-P腔的几何长度和界面形变的进行了探讨和验证。该传感结构在35-54℃范围内,温度灵敏度最高达到了-2.73 nm/℃,其线性拟合曲线的拟合度为99.99%。在0-1 MPa的低压环境中,该传感器对压力的响应是十分微弱的。即使压力改变了1 MPa,也仅仅相当于温度改变0.17℃。（5）提出了一种聚合物填充型双F-P腔光纤温度传感器,两个级联的F-P腔分别以聚合物和空气为介质。该传感结构的干涉光谱由两种空间频谱所组成,分别来源于聚合物腔和空气腔。通过控制聚合物腔与空气腔的长度,可实现对温度的高灵敏传感。该传感结构在29-35℃范围内,温度灵敏度最高达到了-6.76 nm/℃,其线性拟合曲线的拟合度为99.99%。此外,首次指出密闭空气腔会对聚合物的热膨胀有一定的抑制作用。并且该传感结构可用于温度和压力的区分测量,理论上在29-35℃与0-1.2 MPa范围内温度和压力的区分测量误差分别为0.0047℃和0.0025 MPa。
韩钊[2]（2021）在《光纤高温压力双参量传感技术研究》文中进行了进一步梳理高温压力传感器在航空航天、能源开发、工业冶炼等领域有着巨大的潜在需求,光纤高温压力传感器相较于传统的电学类传感器具有耐高温、耐腐蚀、抗电磁干扰和多参量测量等诸多优点,因此光纤高温压力传感器的研究与开发具有重要的现实意义和应用前景。本文以发动机内部温度压力同时监测为研究目标,以光纤法布里-珀罗（Fabry-Perot,F-P）干涉型传感结构为研究基础,结合光子晶体光纤、热重生光纤光栅、空心石英管等材料制作了多种温度压力传感结构并进行了实验测试。具体研究内容如下:基于光纤复合微腔传感理论,分别使用空芯光纤与柚子型光子晶体光纤、保偏光子晶体光纤、空芯光纤进行熔接,制作三种光纤复合微腔传感器并进行传感性能分析,该类传感器的空气腔和石英腔具有不同的温度压力灵敏度,可通过双参量矩阵实现温度压力同时测量,应用最为广泛,但存在高温压力环境下对压力监测误差较大、灵敏度较低等问题。因此在光纤复合微腔传感结构基础上,通过改进空气腔腔长等制作方式制作了基于反谐振机制的光纤高温压力传感器。在25～1000℃、0～1 MPa的实验环境下测得该传感器具有0.713 nm/℃的温度灵敏度和4.033～0.921 nm/MPa的压力灵敏度。该传感器制作简单,仅需一个空气腔就可实现温度、压力的双参量测量;温度,压力灵敏度且均高于传统光纤复合微腔传感器,在光纤传感领域有一定的应用前景。利用光纤光栅对压力灵敏度低这一特性,将光纤光栅与法布里-珀罗干涉仪（Fabry-Perot interferometer,FPI）级联用于同时测量温度压力,并进行封装保护。实验中对光纤光栅进行热退火处理以形成适用于高温环境的热重生光纤布拉格光栅（regenerated fiber Bragg grating,RFBG）,通过RFBG对温度进行标定从而确定该温度下FPI的压力灵敏度,进而实现对温度压力的同时测量。针对FPI的压力灵敏度响应较低这一问题,使用空心石英管与光纤嵌套熔接的方式制作了并联FPIs传感结构,基于游标效应的放大作用,在25～600℃环境下传感器压力灵敏度为63.67 nm/MPa～21.22 nm/MPa,约为普通FPI压力灵敏度的15倍。通过对嵌套结构熔接点的位置优化,以及多模光纤的光束准直作用,传感器具有极低的温度交叉灵敏度,良好的干涉条纹对比度。该并联嵌套结构制作简单,灵敏度放大效果显着,适用于基于游标效应的光纤传感器制作。
魏翔宇[3]（2021）在《法布里-珀罗干涉型光纤微腔压强传感器》文中研究指明压强作为重要的测量物理量,在科学研究中处于举重若轻的地位。本文设计并制备了封闭腔和开放腔两种不同光纤传感器,并对其进行了压强和温度测试研究。主要内容如下:（1）理论研究了单一F-P腔结构的干涉原理,从强度解调和相位解调两个方面详细介绍了传感器的解调方法,同时还分析了并联F-P腔形成光学游标效应的干涉原理。（2）设计并制作了封闭腔光纤压强传感器,采用一种聚合物聚二甲基硅氧烷（PDMS）为膜片材料作为F-P腔的后端面膜片,因为PDMS的弹性系数较高,所以易发生形变,从而达到了提高传感器灵敏度的目的;通过改进薄膜的制作工艺,实现较为精准的控制PDMS膜片的厚度,进而提升该结构的实用性。通过有限元分析法,对PDMS膜片的形变进行了分析,分析结果与实验结果一致。对压强的测量进行了重复试验,以确保传感器的可靠性和实用性。实验表明,当PDMS厚度为3微米时,压强灵敏度为52.413nm/Mpa,对应的温度串扰为0.00251Mpa/°C。（3）为了提高传感器对的灵敏度,设计并制备了并联开放腔光纤压强传感器。其中传感腔采用的是不同内径的空芯光纤（HCF）直熔形成的反射面,参考腔采用的是刚性材料反射面。传感腔采用直熔方式制备方法简单重复性高,参考腔采用刚性材料是为了降低环境对其的影响。通过并联两个F-P腔结构组成光学游标效应,进一步提高传感器的灵敏度。本文所提出的光纤压强传感器与先前报道的结构相比,具有更高的灵敏度、实用性和简洁性等优点,有着十分重要的科学研究意义和实用价值。
胡晨[4]（2020）在《聚酰亚胺光纤F-P腔温度传感探头的制备及其传感信号处理》文中认为随着光纤传感技术的发展,光纤传感器已被成功应用于石油化工、冶金和航空航天等重大工程领域中多种物理量的测量,在这些领域中,实现温度精准快速测量是近年来的一个热点研究问题。干涉型光纤传感器如马赫-曾德尔（M-Z）光纤传感器、Michelson光纤传感器和光纤F-P腔传感器,以其体积小、抗电磁干扰强、抵抗复杂环境能力强和干涉精度高等特点已成为热门研究对象。目前,制备光纤F-P腔传感器传感探头的材料多为石英玻璃、单模石英光纤、纯硅芯光纤和光子晶体光纤等,相比于上述材料,聚合物材料具有更高的热膨胀系数,对温度更为敏感,透光性能和光敏特性更好,传输损耗更低,而且耐腐蚀性更好,机械强度更高,本文设计并制备了一种聚酰亚胺光纤F-P腔温度传感探头,并对其多峰反射传感信号干涉光谱的波长寻峰算法进行研究,主要开展以下三方面工作:（1）通过理论原理分析了F-P腔面反射率、反射腔面倾斜角度和腔长尺寸对反射信号光谱的影响,设计了一种腔长和腔深尺寸分别为25μm和55μm的非本征型F-P腔传感探头结构,该尺寸的F-P腔反射信号具有明显的干涉光谱。（2）探究了腔长方向进给量、腔深方向进给量和飞秒激光功率等工艺参数对F-P腔加工尺寸的影响,根据加工尺寸和设计尺寸的误差确定加工工艺参数:光斑直径大小为4μm,加工速度为5mm/s,激光加工功率为45m W,腔长方向进给量为3μm,加工次数为10次,腔深方向进给量为5μm,加工次数为5次,累进加工次数为50次;采用飞秒激光分别制备了腔长尺寸和腔深尺寸分别为25.66μm和55.8μm的聚酰亚胺光纤和单模石英光纤的F-P腔传感探头,对比分析了两种传感探头的信号光谱和温度灵敏度,实验结果表明聚酰亚胺光纤F-P腔干涉效果更明显,具有更高质量的反射传感信号干涉光谱,在20℃～80℃的温度环境中,单模石英光纤F-P腔传感探头的温度灵敏度为2.56pm/℃,聚酰亚胺光纤F-P腔传感探头的温度灵敏度为4.42pm/℃,因此,聚酰亚胺光纤F-P腔传感探头具有更高的温度灵敏度,温度传感性能更优。（3）对比分析了光纤布拉格光栅（FBG）反射传感信号和F-P腔反射传感信号光谱的特点差异,针对传统的FBG传感信号光谱波长寻峰算法不能适用于多峰信号光谱寻峰的问题,根据F-P腔反射传感信号干涉光谱的特点,提出了一种多峰波长寻峰算法,通过仿真测试得到算法的平均寻峰误差为3.2pm;通过实验测试得到:在30.7℃的恒温条件下,多峰算法的平均误差为3.7pm,直接寻峰算法的平均误差为12.1pm,蒙特卡洛算法的平均误差为5.2pm,高斯拟合算法的平均误差为4.1pm;在20℃～80℃的变温条件下,多峰算法的平均寻峰误差为4.3pm,直接寻峰算法的平均误差为13.2pm,蒙特卡洛算法的平均误差为6.5pm,高斯拟合算法的平均误差为4.7pm,由此可见,在相同的测试条件下,多峰寻峰算法均具有更低的寻峰误差。
杨洋[5]（2020）在《光纤F-P干涉传感器高分辨动态解调技术及应用研究》文中研究说明光纤法布里-珀罗（F-P）传感器凭借其抗电磁干扰、电绝缘、灵敏度高、本质安全、分辨率高等特点,被认为具有广泛的工业应用前景。光纤F-P传感器的高分辨率动态解调技术对存在明显的振动干扰下的结构倾斜监测,航空涡轮发动机、核潜艇发动机以及核反应堆的动态应变监测具有至关重要的作用。本文主要对光纤F-P腔长的高分辨率动态解调技术及其在倾斜和应变动态测量方面的应用进行了深入的研究,对光纤F-P传感器的高速高分辨率稳定的测量工作具有重要意义。本论文的主要工作如下:针对目前光纤F-P腔全相位解调方法容易产生跳模的问题,对基于Buneman频率估计和全相位的F-P腔长解调算法的原理进行了深入的研究,分析了其跳模产生的原因和影响因素,在此基础上,采用干涉信号频谱和相位谱的直接读取法获得干涉条纹周期数和相位,并用干涉光谱初相位的预估计补偿技术,降低了因Buneman频率估计误差以及初相位漂移对跳模的影响,实现了 70 kHz的解调速率和0.027 nm的腔长解调分辨率。针对低光谱分辨率下FBG解调困难的问题,提出了一种基于Buneman频率估计公式的FBG中心波长动态解调方法。该方法在2 kHz的光谱采集速率以及0.156 nm光谱分辨率条件下,获得了 0.048 pm的FBG中心波长解调分辨率。面对振动干扰下倾斜测量困难的问题,设计了一种基于竖直悬臂梁结构的光纤F-P倾斜传感器,采用改进的F-P动态解调算法和高速光谱仪得到实时腔长信号,并从中分离出与倾角有关的直流量,实现在振动环境中的倾斜测量。该传感器在±1.048°的倾角范围实现了 0.01 "的静态倾角分辨率;存在振动情况下仍能得到0.91 "的动态倾角分辨率。为了实现倾斜与振动加速度双参量的同时测量,本文还设计了一种基于单摆结构的光纤F-P振动倾斜双参量传感器,采用轻柔、机械强度高和温度不敏感的碳纤维绳作为摆绳,凭借单摆模态较为单一的振动特性,利用实时解调的绝对腔长信号直流与交流信号的分离以及对振动频响曲线的非线性拟合实现了倾斜角度与振动加速度幅值的同时测量。提出了一种瑞利散射增强本征光纤F-P干涉（REIFPI）用于动态应变测量的方案,REIFPI由飞秒激光脉冲在纤芯上写入的纳米光栅缺陷构成。利用改进的F-P动态解调技术,实现了 800℃高温环境下动态应变检测,且应变测量分辨率达到0.6 με,解决了高温环境中振动测量的难题。
张天阳[6]（2020）在《光纤法珀传感器低相干高速解调的设计与实现》文中指出非本征型光纤法珀传感器具有体积小、灵敏度高、抗干扰能力强等优点,被广泛应用于生物医疗传感、化学传感、结构健康监测等领域,而高温、高压、强辐射等极端环境下的光纤法珀传感器应用成为研究的重点。其中,光纤法珀传感器解调技术的发展是解决应用需求问题的关键。本文对低相干光纤法珀传感器解调技术的原理及关键技术进行了研究,分析对比了强度解调法、光谱法及偏振相关解调技术,提出了基于鲍威尔透镜的非扫描相关高速解调技术。主要研究内容如下:（1）根据低相干相关解调原理,建立了相应的数学模型,结合非本征光纤法珀传感器的干涉原理进行了信号分析与仿真,分析了相关干涉信号特征。（2）搭建了低相干相关解调系统光路,将鲍威尔透镜引入线状光斑整形装置,并对线状光斑整形装置进行了仿真对比分析;设计了相应的光斑整形装置暗盒结构,减小了空间杂散光对相关干涉信号的干扰,提高了解调系统的实用性和稳定性。（3）设计了解调系统的硬件电路,主要包括电源电路、高速采样电路、高速线阵图像传感器的驱动电路及串口调试电路,并编写了相应的驱动程序。采用FPGA芯片进行信号处理,提高解调系统信号处理速度。（4）采用所设计的低相干相关解调技术方案,搭建了相应的解调实验装置,并通过对法珀腔光纤压力传感器的解调进行了测试。对蓝宝石光纤法珀传感器进行了封装及稳定性测试实验,根据互相关算法,得到了不同压力条件下的光纤法珀传感器腔长对应的线阵图像传感器像素数,在50～350℃的温度范围内对传感器进行了0～3MPa压力范围内的压力传感实验,实现了数据刷新率优于2 k Hz的解调速率。
杨家隆[7]（2020）在《基于FPGA的EFPI光纤传感器的干涉信号处理》文中提出随着航空航天以及各行各业的发展,人们急需要一种能在恶劣环境中工作的传感器,在这种情况下光纤传感器应运而生。光纤传感器由于没有采用电子器件,在抗强电磁干扰方面尤为突出,并且它的结构简单、成本低、分辨率高、动态范围广、复用性强等优点也备受人们青睐。FPGA（Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列）是一种半定制的硬件电路,速度快,组成灵活,可以集成外围控制、译码和接口电路,而且可以并行处理数据,将FPGA应用到光纤传感系统中可以大大提升系统对信号的响应速度和缩短系统对信号的处理时间。在光纤传感器中法布里-珀罗光纤传感器以其简单的结构、小的体积、低廉的成本、高的灵敏度以及大的动态范围的优点被广泛应用到各个行业,其中非本征型法布里-珀罗干涉（Extrinsic Fabry-Perot Interferometer,EFPI）光纤传感器以组成灵活,可以测量各种物理量的优势被广泛应用。本文从EFPI光纤传感器的传感原理出发,先简单介绍了EFPI光纤传感器的干涉原理,然后分别介绍了EFPI光纤传感器的两种结构,毛细管型和膜片型EFPI光纤传感器以及它们对于外界环境压强和温度传感的干涉机理。最后详细介绍了EFPI光纤传感器的解调原理。本文应用EFPI光纤传感器的解调原理设计了基于FPGA的干涉信号处理模块,并详细介绍了干涉信号处理模块的设计原理,同时阐述了整个FPGA系统的设计。最后对FPGA干涉信号处理模块进行测试,本文采用真实传感器的干涉光谱作为输入,主要使用了两个传感器的干涉光谱,一个是腔长为128μm的干涉光谱,另一个腔长为441μm的干涉光谱,然后与PC平台软件处理的结果进行对比,发现该干涉信号处理模块的相位解调结果与PC平台软件处理的相位解调结果一致。结合FPGA中的干涉信号处理模块,搭建完整的白光干涉解调系统。其中选用体积较小、价格便宜、结构简单且波长调谐范围广的MG-Y可调谐激光器作为该系统的光源。本文所采用ADN8810芯片5路并行控制激光器输出循环扫描单波长的范围为1527nm到1567nm,共设置有1250个波长点,波长间隔为32pm。最后选用的数据采集芯片AD9226和USB 2.0芯片CY68013A完成了对整个系统的搭建,该系统可以实现200Hz的实时腔长解调,解调精度为1nm。本文制备两个硅薄膜的膜片型EFPI光纤传感器,采用上述白光干涉解调系统对这两个传感器进行压力解调实验,实验表明该传感器在0-40KPa压力范围内,灵敏度为20nm/KPa,通过对传感器的多次重复测量,该传感器的线性拟合度一直保持在99.82%附近,进一步验证该白光干涉解调系统的稳定性。
任云飞[8]（2020）在《基于光纤F-P干涉测量的高频声波传感器研究》文中认为大型电力系统中变压器的局部放电往往会带来巨大的电力安全隐患,可能造成难以估量的经济损失。局部放电常会产生超声波等物理现象,通过对超声波信号的检测可以有效监测电力系统的运行状态,从而能够及时检修变压器以避免灾难性事故的发生。国内外学者提出了诸多声检测方法,但这些检测方法受限于电磁环境干扰、易受腐蚀、信号解调动态范围小、解调速度慢等因素,难以实现实时准确的监测。由于光纤传感技术具有抗电磁干扰能力和对恶劣环境的耐受性,被广泛运用于电网健康评估和监测。基于光纤传感技术的优势,本文提出了一种光纤法布里-珀罗（F-P）干涉测量的高频声波传感器以提高信号检测精度。并基于该传感器非本征（EFPI）结构的传感特性和快速白光干涉解调算法,设计了光纤F-P高频声波传感器的解调系统,解调速率可实现35kHz,解调分辨率达0.089nm。基于视觉采集模块NI MAX和NI-IMAQ驱动,开发了光谱数据高速采集软件,经过软件测试,验证了上位机采集功能、实时显示和解调运算功能。为设计高性能的光纤F-P高频声波传感器的传感探头,利用ANSYS Workbench平台分别对圆形膜片式结构和悬臂梁式结构的敏感膜片进行仿真,验证了两种结构几何参数对膜片固有频率和灵敏度的影响,最后优化设计了厚50μm,长1.0mm的悬臂梁式传感探头和厚90μm,半径2.6mm的圆形膜片式传感探头。为验证两种结构传感器对局部放电超声波的检测性能,设计了采用信号发生器驱动PZT做超声源的实验系统和基于ANSYS仿真的模拟实验,通过ANSYS仿真理论验证了悬臂梁结构的光纤F-P传感器在频率范围20kHz-35kHz内的响应灵敏度大于0.03nm/Pa,圆形膜片结构的光纤F-P传感器在频率范围20kHz-35kHz内的响应灵敏度大于0.06nm/Pa。并通过低频实验验证光纤F-P高频声波传感器可准确检测到声波信号,信噪比达到514.04。最后根据模拟结果推算出两种结构的声压分辨率分别为1.04Pa和0.18Pa。
王欢[9]（2019）在《光纤调频连续波干涉温度传感器光学系统的研制》文中指出本文基于调频连续波（Frequency modulated continuous wave,FMCW）激光干涉研制了一种非本征型光纤温度传感器。该温度传感器由光学系统、温度探头、信号采集与处理系统构成。其中,光学系统采用信号光与参考光同光路且温度探头易于制作的光纤式法布里-珀罗（Fabry-Perot,F-P）干涉仪。温度传感探头使用具有更高膨胀系数、化学性质稳定的不锈钢圆管作为F-P腔腔体,并使用光纤准直器实现光纤与F-P腔的耦合。利用调频连续波干涉测量技术解调F-P腔因热胀冷缩引起的腔长变化量,实现温度的传感。信号采集与处理系统以STM32F407芯片为核心,结合放大滤波电路实现DFB激光器驱动、信号采集与放大以及数字余弦信号的鉴相。实验表明,温度传感探头长度为200mm的光纤温度传感器,温度测量分辨率达到0.0002℃,温度测量灵敏度达到3.022μm/℃。光纤FMCW温度传感器具有很高的灵敏度与分辨率,然而FMCW激光干涉所得干涉信号为周期性余弦信号,只能实现温度相对量连续性测量。在非连续性测量过程中,当干涉余弦信号相位变化量超过一个周期,干涉级整周期数将无法得知。针对此问题,本文提出一种新型测量方法--双波长小数对比法。该方法使用两路不同中心波长FMCW干涉系统同时对F-P腔进行解调,利用两路干涉仪所测干涉级小数部分计算干涉级整周期数。基于双波长小数对比法的传感器不仅可以实现物理量非连续测量,而且可以保持单路FMCW干涉测量的精度,对FMCW干涉测量技术具有十分重要的意义。
白燕[10]（2019）在《2μm波段激光线宽表征方法及单纵模掺铥光纤激光器研制与应用》文中研究说明单纵模（SLM）窄线宽光纤激光器以其相干性好、可调制速率高、增益大、光谱稳定和抗干扰能力强等优点,在长距离光纤传感、相干光通信、光载无线通信、高精度光谱表征、激光雷达、光纤遥感等领域得到广泛的应用。其中,处于2μm波段的SLM窄线宽掺铥光纤激光器（TDFL）同时还具有大气透过率高和人眼安全的特点,因而在近地表空间光通信和激光雷达等领域中具有十分重要的应用价值。由于激光线宽关系到其可承载信号调制速率及激光雷达空间分辨率等关键技术指标,因此准确测量激光线宽对于提升激光器性能,从而提高空间光通信速率和激光雷达的空间分辨率,具有十分重要的意义。本论文针对2μm波段激光器,开展激光线宽精确表征方法的理论和实验研究,并将其应用于自制2μm波段光纤激光器线宽的测试。同时,研究了 2μm波段SLMTDFL应用于光纤传感的特性。主要的研究成果和创新点如下:1.研究了激光光谱线宽与相位噪声的内在联系,阐述了基于相位噪声测量线宽的基本原理。推导了激光器线宽与频率噪声功率谱密度、相位噪声功率谱密度之间的关系,得出通过测量激光器相位噪声来计算激光线宽的方法。分别对线形腔光纤激光器与环形腔光纤激光器的输出激光谱线进行了数值仿真与特性分析,详细讨论了影响激光光谱线宽的因素,得出压窄激光器输出线宽的理论依据。2.提出一种基于相位噪声解调的2μm波段激光线宽测量方法,并建立了基于3×3耦合器的全保偏型2μm波段激光线宽测量系统。通过测量2μm波段激光器的相位噪声与频率噪声,解算出激光器的输出激光线宽。全保偏结构可有效消除外界环境扰动导致的偏振态随机变化而引起的信号衰落,同时简化了光路结构。仿真结果表明,加入去噪算法后,在相位信号未考虑与考虑噪声的两种情况下,解调结果与预设给定值吻合度较高,前者估计误差为±0.1rad,后者估计误差为-0.17rad～0.15rad之间。实验测试结果与仿真结果相符,二者的相位波动功率谱密度吻合度高,相关系数为0.98;10组重复实验结果与仿真结果的相关系数皆在0.98以上;随机两两组合10对实验结果之间的相关系数均在0.99以上。3.对2μm波段光纤光栅、光纤光栅F-P滤波器、相移光纤光栅滤波器的输出特性进行理论推导和仿真研究。提出了一种基于光纤光栅F-P滤波器与饱和吸收体的线形腔SLMTDFL结构;激光器在室温下处于稳定的SLM输出状态,其中心波长为1942.01nm、3dB带宽为0.06nm、光信噪比约为50dB。提出并建立了一种基于光纤光栅F-P滤波器与饱和吸收体的环形腔SLM TDFL,并应用自制的线宽测量系统对该激光器的输出线宽进行了测量;结果表明,激光器在室温下处于稳定的SLM输出状态,输出激光中心波长为1942.03nm、光信噪比为60dB;当测量时间为0.001s时,得到的线宽为47kHz。4.提出并建立了一种基于相移光纤光栅滤波器的环形腔SLM TDFL。在无需饱和吸收体的情况下,利用相移光纤光栅的窄带滤波性能和一个子腔获得了稳定的SLM运转。实验结果表明,输出激光的中心波长为1941.80nm,光信噪比约为60dB。在0.001s的测量时间下,测得此激光器输出线宽为41kHz。在此基础上加入饱和吸收体,提出并建立了一种基于相移光纤光栅滤波器与饱和吸收体的环形腔SLM TDFL,当测量时间为0.001s时,测得激光器输出线宽为18kHz,证明了饱和吸收体具有进一步压窄激光线宽的作用。5.提出一种基于Sagnac干涉仪滤波器的2μm波段SLM光纤激光器用于温度传感方法,运用其中保偏光纤对温度的敏感性,基于激光波长随温度的变化实现温度测量;结果表明,当温度升高时激光器波长向短波长方向移动,温度灵敏度为2.09nm/℃C,高于1.55μm波段的光纤温度传感器。提出一种基于F-P光纤干涉仪滤波器的2μm波段SLM光纤激光器用于微位移传感方法;当位移增加时,激光器谐振波长向长波长方向漂移,实验测得其微位移传感灵敏度（单位位移所产生的激光器谐振波长变化量）为33nm/μm。
二、一种非本征F-P腔型光纤传感器的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种非本征F-P腔型光纤传感器的研究（论文提纲范文）
（1）光纤微结构温度传感器增敏技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 光纤温度传感器的研究现状 |
| 1.2.1 光纤布拉格光栅温度传感器 |
| 1.2.2 光纤马赫-曾德尔型温度传感器 |
| 1.2.3 光纤萨格纳克型温度传感器 |
| 1.2.4 光纤法布里-珀罗型温度传感器 |
| 1.3 温度增敏技术研究 |
| 1.3.1 液态温度敏感材料及其物理特性 |
| 1.3.2 液态温度敏感材料的填充方式 |
| 1.3.3 液态温敏材料填充的影响因素及理论模型 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第二章 光纤F-P型温度传感器的传感机理 |
| 2.1 多光束干涉原理 |
| 2.2 单F-P腔传感理论 |
| 2.3 双F-P腔传感理论 |
| 2.4 聚合物-空气型双F-P腔理论探究 |
| 2.5 本章小节 |
| 第三章 聚合物填充型单F-P腔光纤温度传感器 |
| 3.1 聚合物填充型单F-P腔的制备 |
| 3.2 聚合物填充型单F-P腔的几何长度和界面形变的探讨 |
| 3.3 聚合物填充型单F-P腔的温度响应研究 |
| 3.4 聚合物填充型单F-P腔的封装 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 聚合物填充型单F-P空气腔光纤温度传感器 |
| 4.1 聚合物填充型单F-P空气腔的制备 |
| 4.2 聚合物填充型单F-P空气腔的几何长度和界面形变的探讨 |
| 4.3 聚合物填充型单F-P空气腔的温度响应研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 聚合物填充型双F-P腔光纤温度传感器 |
| 5.1 聚合物填充型双F-P腔的制备 |
| 5.2 聚合物填充型双F-P腔的温度响应研究 |
| 5.3 聚合物填充型双F-P腔的压力响应研究 |
| 5.4 聚合物填充型双F-P腔的多参量区分测量 |
| 5.5 本章小节 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（2）光纤高温压力双参量传感技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 高温压力传感器研究现状 |
| 1.3 光纤传感技术概述 |
| 1.4 光纤高温压力传感器研究现状 |
| 1.4.1 光纤光栅高温压力传感技术研究现状 |
| 1.4.2 光纤干涉型高温压力传感技术研究现状 |
| 1.4.3 近年光纤高温压力传感器实际应用 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 光纤高温压力传感器基础理论 |
| 2.1 光纤光栅温度压力传感机理 |
| 2.1.1 光纤光栅的制作 |
| 2.1.2 光纤光栅温度传感原理 |
| 2.1.3 光纤光栅压力传感原理 |
| 2.2 光纤FPI温度压力传感机理 |
| 2.2.1 光纤FPI干涉原理 |
| 2.2.2 光纤FPI温度传感原理 |
| 2.2.3 开放腔型FPI压力传感原理 |
| 2.2.4 薄膜微泡型FPI压力传感原理 |
| 2.3 光纤复合微腔FPI传感理论 |
| 2.3.1 傅里叶带通滤波处理光谱方法 |
| 2.3.2 温度压力交叉敏感特性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光纤微腔干涉型高温压力传感器 |
| 3.1 光纤复合微腔干涉型高温压力传感器 |
| 3.1.1 基于柚子型光子晶体光纤复合微腔的制作与测试 |
| 3.1.2 基于保偏光子晶体光纤复合微腔制作与测试 |
| 3.1.3 基于空芯光纤复合微腔制作与测试 |
| 3.2 基于反谐振机制光纤高温压力传感器研究 |
| 3.2.1 基于反谐振机制光纤温度压力传感机理 |
| 3.2.2 基于反谐振机制光纤温度压力传感器制作 |
| 3.2.3 基于反谐振机制光纤温度压力传感器的测试及分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 FBG级联开放腔型FPI高温压力传感器 |
| 4.1 RFBG级联FPI传感器研究 |
| 4.1.1 开放腔型FPI传感结构的制作 |
| 4.1.2 RFBG的制作 |
| 4.1.3 高温压力测试 |
| 4.1.4 传感器封装及解调 |
| 4.2 基于游标效应的并联FPIs温度压力传感器 |
| 4.2.1 基于游标效应的并联FPIs传感器原理 |
| 4.2.2 基于游标效应的并联FPIs传感器优化与制作 |
| 4.2.3 基于游标效应传感器的温度压力测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）法布里-珀罗干涉型光纤微腔压强传感器（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 光纤压强传感器及其分类 |
| 1.2.1 强度调制型压强传感器 |
| 1.2.2 波长调制型压强传感器 |
| 1.2.3 其他类型压强传感器 |
| 1.3 光纤压强传感器研究现状 |
| 1.3.1 封闭腔光纤压强传感器研究现状 |
| 1.3.2 开放腔光纤压强传感器研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 光纤F-P传感器的工作原理及解调方法 |
| 2.1 光纤F-P传感器的工作原理 |
| 2.1.1 光纤F-P传感器的基本结构 |
| 2.1.2 光纤F-P传感器的干涉原理 |
| 2.2 光纤F-P传感器的解调方法 |
| 2.2.1 强度解调 |
| 2.2.2 相位解调 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 封闭腔光纤压强传感器的研究 |
| 3.1 F-P腔后端面材料的选择 |
| 3.2 封闭腔光纤压强传感器的设计与制备 |
| 3.2.1 封闭腔光纤压强传感器的设计 |
| 3.2.2 封闭腔光纤压强传感器的制备 |
| 3.3 封闭腔光纤压强传感器的传感特性研究 |
| 3.3.1 封闭腔压强传感特性研究 |
| 3.3.2 封闭腔温度特性研究 |
| 3.3.3 双参量同步测量研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 并联开放腔光纤压强传感器的研究 |
| 4.1 游标效应在光纤传感中的应用 |
| 4.2 并联开放腔光纤压强传感器的设计与制备 |
| 4.2.1 并联开放腔光纤压强传感器的设计 |
| 4.2.2 并联开放腔光纤压强传感器的制备 |
| 4.3 并联开放腔光纤压强传感器的传感特性研究 |
| 4.3.1 并联开放腔压强传感特性研究 |
| 4.3.2 并联开放腔温度特性研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文 |
（4）聚酰亚胺光纤F-P腔温度传感探头的制备及其传感信号处理（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 光纤F-P腔温度传感器的研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 论文内容与结构安排 |
| 第2章 光纤F-P腔温度传感原理及传感探头结构设计 |
| 2.1 光纤F-P腔传感器系统的结构及工作原理 |
| 2.2 光纤F-P腔温度传感原理 |
| 2.3 理论分析 |
| 2.3.1 腔面反射率对反射信号光谱相对输出功率的影响 |
| 2.3.2 腔面倾斜角度对反射信号光谱干涉条纹对比度的影响 |
| 2.3.3 腔长尺寸对反射信号光谱的影响 |
| 2.4 F-P腔温度传感探头结构设计 |
| 2.4.1 腔长尺寸设计 |
| 2.4.2 腔深尺寸设计 |
| 2.5 聚酰亚胺光纤F-P腔的热敏性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 F-P腔传感探头的飞秒激光制备与温度传感特性测试 |
| 3.1 飞秒激光加工聚酰亚胺光纤的烧蚀阈值计算 |
| 3.2 飞秒激光制备F-P腔传感探头 |
| 3.2.1 加工系统搭建及实验材料和设备 |
| 3.2.1.1 飞秒激光加工系统搭建 |
| 3.2.1.2 实验材料及检测设备 |
| 3.2.2 飞秒激光加工工艺探究 |
| 3.2.2.1 加工焦平面位置坐标的确定 |
| 3.2.2.2 腔长方向进给量对腔长加工尺寸的影响 |
| 3.2.2.3 腔深方向进给量对腔深加工尺寸的影响 |
| 3.2.2.4 激光功率对F-P腔体加工尺寸的影响 |
| 3.2.3 飞秒激光制备 |
| 3.3 F-P腔传感探头的光谱分析 |
| 3.4 温度传感特性测试 |
| 3.4.1 温度传感测试系统搭建 |
| 3.4.2 测试结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 F-P腔反射传感信号光谱的波长寻峰算法研究 |
| 4.1 传统波长寻峰算法 |
| 4.2 F-P腔多峰反射传感信号光谱的波长寻峰算法 |
| 4.2.1 F-P腔反射传感信号光谱特点分析 |
| 4.2.2 寻峰算法流程及原理 |
| 4.2.2.1 F-P腔反射信号光谱采集 |
| 4.2.2.2 F-P腔反射信号光谱预处理 |
| 4.2.2.3 F-P 腔反射传感信号光谱的峰值波长检测 |
| 4.3 寻峰算法仿真测试 |
| 4.4 寻峰算法实验测试与结果分析 |
| 4.4.1 算法测试系统搭建 |
| 4.4.2 F-P腔反射信号光谱采集 |
| 4.4.3 不同寻峰算法误差对比分析 |
| 4.4.3.1 恒温环境下的寻峰算法误差 |
| 4.4.3.2 变温环境下的寻峰算法误差 |
| 4.4.3.3 影响不同寻峰算法误差的原因分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录1 攻读硕士期间的主要科研成果 |
| 附录2 主要程序 |
（5）光纤F-P干涉传感器高分辨动态解调技术及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 光纤F-P传感器解调算法国内外研究现状 |
| 1.2.1 强度解调 |
| 1.2.2 相位解调 |
| 1.3 光纤倾斜传感器的国内外研究现状 |
| 1.3.1 光纤FBG倾斜传感器 |
| 1.3.2 干涉型光纤倾斜传感器 |
| 1.3.3 多参量光纤倾斜传感器 |
| 1.4 光纤振动传感器的国内外研究现状 |
| 1.4.1 强度检测型光纤振动传感器 |
| 1.4.2 干涉型光纤振动传感器 |
| 1.4.3 光纤FBG振动传感器 |
| 1.4.4 应对高温环境的光纤振动传感器 |
| 1.5 本文主要研究思路 |
| 2 光纤法布里-珀罗干涉传感原理 |
| 2.1 光学法布里-珀罗干涉仪原理 |
| 2.2 非本征光纤法布里-珀罗干涉(EFPI)原理与干涉对比度 |
| 2.2.1 空气介质EFPI干涉腔中基模光场模场半径与传播距离的关系 |
| 2.2.2 光纤EFPI双光束干涉原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 高分辨率高速动态测量绝对腔长解调算法 |
| 3.1 解调算法原理 |
| 3.1.1 基于光谱解析信号的离散傅里叶变换腔长解调 |
| 3.1.2 Buneman频率估计 |
| 3.1.3 改进的Buneman频率估计与全相位结合解调方法 |
| 3.2 解调方法性能分析 |
| 3.2.1 光程差解调动态范围 |
| 3.2.2 光程差解调分辨率 |
| 3.2.3 跳模的抑制 |
| 3.2.4 解调速率 |
| 3.3 实验装置 |
| 3.3.1 传感器解调系统构成 |
| 3.3.2 解调算法性能验证的实验装置 |
| 3.4 解调算法性能评估 |
| 3.4.1 腔长解调动态范围测量 |
| 3.4.2 腔长解调分辨率测量 |
| 3.4.3 解调结果跳变的抑制的测试 |
| 3.4.4 解调速率测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于改进的Buneman频率估计公式的FBG快速解调算法 |
| 4.1 FBG解调算法概述 |
| 4.2 基于Buneman频率估计公式的FBG动态解调算法原理 |
| 4.3 BBWE-FBG解调方法的实验验证 |
| 4.3.1 FBG样品的制备 |
| 4.3.2 验证BBWE-FBG解调方法的实验装置 |
| 4.4 BBWE-FBG解调方法的改进与实验验证 |
| 4.4.1 BBWE-FBG解调方法的改进 |
| 4.4.2 改进的BBWE-FBG解调方法的FBG静态应变测量实验 |
| 4.4.3 改进的BBWE-FBG解调方法的解调分辨率 |
| 4.4.4 改进的BBWE-FBG解调方法的动态测量性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 光纤F-P倾斜传感器动态测量研究 |
| 5.1 光纤F-P倾斜传感器动态测量概述 |
| 5.2 基于竖直悬臂梁的动态测量光纤F-P倾斜传感器 |
| 5.2.1 基于竖直悬臂梁的动态测量光纤F-P倾斜传感器设计 |
| 5.2.2 基于竖直悬臂梁的动态光纤F-P倾斜传感器实验装置 |
| 5.2.3 基于竖直悬臂梁的动态光纤F-P倾斜传感器动态测量性能测试 |
| 5.3 基于单摆结构的光纤F-P倾斜振动双参量传感器的研究 |
| 5.3.1 基于单摆结构的光纤F-P倾斜振动双参量传感器设计 |
| 5.3.2 基于单摆结构的光纤倾斜振动双参量传感器实验装置 |
| 5.3.3 基于碳纤维绳的光纤倾斜振动双参量传感器性能指标测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 基于飞秒激光直写技术的光纤IFPI在动态应变测量的研究 |
| 6.1 基于飞秒激光直写技术的光纤IFPI概述 |
| 6.2 基于飞秒激光直写技术光纤REIFPI原理 |
| 6.2.1 飞秒激光材料改性与纳米光栅缺陷形成的机理 |
| 6.2.2 基于飞秒激光直写技术的REIFPI干涉原理 |
| 6.3 基于飞秒激光直写技术的光纤REIFPI制作 |
| 6.4 基于飞秒激光直写技术的光纤REIFPI动态应变测量实验装置 |
| 6.5 基于飞秒激光直写技术的光纤REIFPI动态应变测量实验测试 |
| 6.5.1 动态应变测量分辨率 |
| 6.5.2 频率响应 |
| 6.5.3 动态测量性能 |
| 6.5.4 高温环境下的动态应变测量 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）光纤法珀传感器低相干高速解调的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 光纤法珀传感器与解调技术研究 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 光纤法珀传感器结构 |
| 1.2.1 本征型光纤法珀传感器 |
| 1.2.2 非本征型光纤法珀传感器 |
| 1.3 光纤法珀传感器解调技术研究 |
| 1.3.1 强度解调法 |
| 1.3.2 光谱法解调技术 |
| 1.3.3 低相干相关解调技术 |
| 1.3.4 偏振干涉技术 |
| 1.4 本章小结及论文内容安排 |
| 2 低相干相关解调原理及光路搭建 |
| 2.1 低相干相关解调原理分析 |
| 2.2 解调系统总体方案 |
| 2.3 解调系统光路的搭建 |
| 2.3.1 光源的选型 |
| 2.3.2 光楔的制作 |
| 2.3.3 线阵图像传感器的选型 |
| 2.4 线状光斑整形装置设计 |
| 2.4.1 基于柱透镜的线状光斑整形装置 |
| 2.4.2 基于鲍威尔透镜的线状光斑整形装置 |
| 2.5 暗盒结构设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 解调系统电路设计 |
| 3.1 解调电路总体方案 |
| 3.2 信号处理芯片选型及电路设计 |
| 3.3 CMOS驱动模块电路设计 |
| 3.4 A/D转换模块电路设计 |
| 3.5 解调算法研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 光纤法珀压力传感器低相干相关解调实验 |
| 4.1 高速低相干相关解调实验装置的搭建 |
| 4.2 静态压力实验 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论及展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 存在的问题及展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间论文及成果 |
| 致谢 |
（7）基于FPGA的EFPI光纤传感器的干涉信号处理（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 光纤传感器的发展现状 |
| 1.2 FPGA在光纤传感领域的应用 |
| 1.3 课题的研究目的及意义 |
| 1.4 本文的主要内容及结构安排 |
| 2 EFPI光纤传感器解调的基本原理 |
| 2.1 EFPI光纤传感器传感原理 |
| 2.1.1 EFPI光纤传感器干涉原理 |
| 2.1.2 EFPI光纤传感器的基本结构 |
| 2.2 EFPI干涉信号解调的基本原理 |
| 2.2.1 基于FFT变换 |
| 2.2.2 Buneman频率估计 |
| 2.2.3 相位解调 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 基于FPGA的干涉信号处理模块 |
| 3.1 FPGA的基本介绍 |
| 3.1.1 FPGA组成结构 |
| 3.1.2 FPGA开发软件 |
| 3.1.3 FPGA开发流程 |
| 3.2 FPGA干涉信号处理模块 |
| 3.2.1 FFT处理模块 |
| 3.2.2 干涉信号处理模块 |
| 3.2.3 FPGA整体设计 |
| 3.3 FPGA干涉信号处理模块测试 |
| 3.3.1 PC平台软件对干涉光谱的处理结果 |
| 3.3.2 FPGA干涉信号处理模块仿真结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 白光干涉解调系统的设计 |
| 4.1 光源 |
| 4.1.1 半导体激光器 |
| 4.1.2 激光器驱动模块 |
| 4.2 数据的采集、处理以及上传 |
| 4.2.1 数据的采集和处理 |
| 4.2.2 处理数据的上传 |
| 4.3 白光干涉解调系统 |
| 4.3.1 白光干涉解调系统的搭建 |
| 4.3.2 白光干涉解调系统的构成 |
| 4.4 白光干涉解调系统的测试 |
| 4.4.1 EFPI传感器的制备 |
| 4.4.2 传感器的腔长解调实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）基于光纤F-P干涉测量的高频声波传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 光纤超声波传感器的研究发展 |
| 1.2.1 光纤强度调制型超声波传感器 |
| 1.2.2 光纤干涉型超声波传感器 |
| 1.2.3 光纤光栅型超声波传感器 |
| 1.3 光纤F-P传感器在局部放电检测中的研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 光纤Fabry-Perot传感器的解调原理 |
| 2.1 多光束干涉原理 |
| 2.2 光纤EFPI传感器的基本原理 |
| 2.3 光纤F-P传感器的信号解调 |
| 2.3.1 强度解调 |
| 2.3.2 快速傅里叶变换解调 |
| 2.3.3 交叉相关快速解调 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于光纤F-P干涉测量的高频声波传感器的系统设计 |
| 3.1 解调算法原理及软件程序设计 |
| 3.1.1 低细度快速白光干涉算法原理 |
| 3.1.2 解调程序设计 |
| 3.1.3 软件界面设计 |
| 3.2 硬件解调系统搭建 |
| 3.3 高速光谱仪的光谱数据采集方法 |
| 3.3.1 高速光谱仪的内部分光与光谱形成 |
| 3.3.2 基于Camera Link接口图像采集与传输系统设计 |
| 3.3.3 光谱信号获取及软件运行结果 |
| 3.4 光纤传感探头设计 |
| 3.4.1 弹性膜片形变原理 |
| 3.4.2 弹性膜片的ANSYS仿真 |
| 3.4.3 传感探头的设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 光纤F-P干涉测量的高频声波传感器性能的实验验证 |
| 4.1 局部放电产生超声波的机理及其传播特性 |
| 4.1.1 局部放电产生超声波的机理 |
| 4.1.2 超声波的传播损耗 |
| 4.2 光纤F-P高频声波传感器性能验证试验 |
| 4.2.1 传感器频谱响应及灵敏度分析 |
| 4.2.2 传感系统信噪比分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）光纤调频连续波干涉温度传感器光学系统的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.3 课题研究的意义 |
| 1.4 研究内容 |
| 2 调频连续波干涉原理 |
| 2.1 光学调频连续波干涉 |
| 2.1.1 光学FMCW干涉测量原理 |
| 2.1.2 锯齿波光学FMCW干涉测量原理 |
| 2.2 光纤调频连续波干涉仪 |
| 2.2.1 激光光源与光电探测器 |
| 2.2.2 光纤与光纤器件 |
| 2.2.3 光纤FMCW干涉仪 |
| 3 单光源调频连续波光纤温度传感器 |
| 3.1 调频连续波光纤温度传感器测温原理 |
| 3.2 系统结构 |
| 3.2.1 测温探头 |
| 3.2.2 光学系统 |
| 3.2.3 电路系统 |
| 3.3 鉴相算法 |
| 3.4 上位机软件开发与算法仿真 |
| 3.5 实验测试与结果分析 |
| 3.6 小结 |
| 4 双波长调频连续波干涉测量原理 |
| 4.1 小数对比法 |
| 4.1.1 第一个合成波长内 |
| 4.1.2 同一合成波长内 |
| 4.1.3 任一起始位置 |
| 4.2 误差分析 |
| 4.3 计算机仿真验证 |
| 4.3.1 第一个合成波长内 |
| 4.3.2 同一合成波长内 |
| 4.3.3 任一起始位置 |
| 4.4 实验验证 |
| 4.4.1 同一合成波长内 |
| 4.4.2 任一起始位置 |
| 4.5 小结 |
| 5 双波长调频连续波光纤温度传感器 |
| 5.1 偏振式双波长调频连续波光纤温度传感器 |
| 5.1.1 保偏光纤与保偏光纤器件 |
| 5.1.2 光学系统 |
| 5.1.3 系统结构 |
| 5.2 空分式双波长调频连续波光纤温度传感器 |
| 5.2.1 光学系统 |
| 5.2.2 温度传感探头 |
| 5.2.3 系统结构 |
| 5.3 实验测试与结果分析 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 论文不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（10）2μm波段激光线宽表征方法及单纵模掺铥光纤激光器研制与应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 2μm波段窄线宽光纤激光器的研究背景及其应用 |
| 1.2.1 研究意义与应用 |
| 1.2.2 研究进展 |
| 1.3 窄线宽光纤激光器特性描述 |
| 1.3.1 线宽压窄技术 |
| 1.3.2 实现方法及其比较 |
| 1.4 窄线宽光纤激光器线宽测量方法与技术进展 |
| 1.4.1 常用线宽测量方法 |
| 1.4.2 1.55μm波段激光线宽测量技术进展 |
| 1.4.3 2μm波段激光线宽测量技术进展 |
| 1.5 本论文主要内容与结构安排 |
| 2 基于相位噪声分析的光纤激光器线宽测量机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光纤激光器线宽表征与分析 |
| 2.2.1 激光光谱线宽的相矢量表征 |
| 2.2.2 线形腔激光谱线分析 |
| 2.2.3 环形腔激光谱线分析 |
| 2.3 光纤激光器相位噪声表征 |
| 2.4 激光线宽测量机理 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 2μm波段单纵模窄线宽激光器线宽测量系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于相位噪声分析的2μm波段窄线宽激光线宽测量系统 |
| 3.2.1 相位解调方法 |
| 3.2.2 基于全保偏光纤结构的线宽测量与相位解调系统 |
| 3.3 光纤激光器相位解调与噪声分析 |
| 3.3.1 待解调相位信号不包含噪声时仿真分析 |
| 3.3.2 待解调相位信号包含噪声时仿真分析 |
| 3.3.3 相位信号解调实验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 2μm波段单纵模窄线宽光纤激光器研制与线宽表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 掺铥光纤激光器理论分析 |
| 4.3 单纵模光纤激光器工作机理与实现方法 |
| 4.3.1 光纤激光器的单纵模工作机理 |
| 4.3.2 2μm波段光纤激光器单纵模实现方法 |
| 4.3.3 光纤光栅窄带滤波器分析 |
| 4.3.4 饱和吸收体工作原理 |
| 4.4 基于F-P滤波器与饱和吸收体的线形腔单纵模光纤激光器 |
| 4.4.1 实验系统构成 |
| 4.4.2 实验结果及其分析 |
| 4.5 基于F-P滤波器与饱和吸收体的环形腔单纵模光纤激光器 |
| 4.5.1 实验系统构成 |
| 4.5.2 实验结果及其分析 |
| 4.5.3 线宽测量结果及其分析 |
| 4.6 基于相移光纤光栅的环形腔单纵模光纤激光器 |
| 4.6.1 实验系统构成 |
| 4.6.2 实验结果及其分析 |
| 4.6.3 线宽测量结果及其分析 |
| 4.6.4 饱和吸收体线宽压窄效果 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 基于2μm波段单纵模光纤激光器的光纤传感 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于Sagnac干涉仪的2μm波段光纤激光器温度测量 |
| 5.2.1 工作原理与数值仿真 |
| 5.2.2 实验系统与结果分析 |
| 5.3 基于F-P光纤干涉仪的2μm波段光纤激光器微位移测量 |
| 5.3.1 工作原理与数值仿真 |
| 5.3.2 实验系统与结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本论文主要研究内容与成果 |
| 6.2 下一步拟进行的研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、一种非本征F-P腔型光纤传感器的研究（论文参考文献）
- [1]光纤微结构温度传感器增敏技术研究[D]. 李博文. 西安石油大学, 2021
- [2]光纤高温压力双参量传感技术研究[D]. 韩钊. 西北大学, 2021(12)
- [3]法布里-珀罗干涉型光纤微腔压强传感器[D]. 魏翔宇. 黑龙江大学, 2021(09)
- [4]聚酰亚胺光纤F-P腔温度传感探头的制备及其传感信号处理[D]. 胡晨. 湖北工业大学, 2020(04)
- [5]光纤F-P干涉传感器高分辨动态解调技术及应用研究[D]. 杨洋. 大连理工大学, 2020(01)
- [6]光纤法珀传感器低相干高速解调的设计与实现[D]. 张天阳. 西安工业大学, 2020(04)
- [7]基于FPGA的EFPI光纤传感器的干涉信号处理[D]. 杨家隆. 大连理工大学, 2020(02)
- [8]基于光纤F-P干涉测量的高频声波传感器研究[D]. 任云飞. 大连理工大学, 2020(02)
- [9]光纤调频连续波干涉温度传感器光学系统的研制[D]. 王欢. 西安工业大学, 2019(07)
- [10]2μm波段激光线宽表征方法及单纵模掺铥光纤激光器研制与应用[D]. 白燕. 北京交通大学, 2019(01)