【摘 要】
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本文综述了F-P理论、发展历程,介绍各种光纤F-P的制作方法及F-P信号的调制和解调,并阐述了光纤内置反射镜的制作及其传感性能,在此基础上提出了三种基于F-P组合结构的传感器。（1）光纤内置反射镜构成的单个F-P传感器对温度和应变不够灵敏,游标效应能有效提高传感器灵敏度,本实验利用飞秒激光加工平台能相对精准控制F-P腔长的特点,避免了以往切割光纤后再熔接导致F-P腔的塌陷或变形,制作了两个F-P级
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本文综述了F-P理论、发展历程,介绍各种光纤F-P的制作方法及F-P信号的调制和解调,并阐述了光纤内置反射镜的制作及其传感性能,在此基础上提出了三种基于F-P组合结构的传感器。（1）光纤内置反射镜构成的单个F-P传感器对温度和应变不够灵敏,游标效应能有效提高传感器灵敏度,本实验利用飞秒激光加工平台能相对精准控制F-P腔长的特点,避免了以往切割光纤后再熔接导致F-P腔的塌陷或变形,制作了两个F-P级联结构,它能较好地实现灵敏度预期游标放大效应,该器件对应变的灵敏度是28.11pm/με,对温度的灵敏度是278.48pm/℃。（2）由数值模拟得出四个内置反射镜级联结构的最优设置,从而使器件的反射光谱凸显主峰,这样有利于解调寻址,并进行了高温传感测试,该器件在1100℃以下具有良好的热稳定性,在100～400℃升降温过程该传感器的灵敏度为9.91pm/℃,在400～1100℃的升降温过程灵敏度为15.88pm/℃。（3）在前两个实验的基础上对器件结构进一步优化,设计了多个等间距内置反射镜组合结构,使其输出光谱的某一波峰或波谷更加凸显,从而使器件的测量范围更大,然后讨论了间距对主峰及3d B带宽的影响,实验结果证明该装置在高温环境具有非常好的寻址区分度,此外,它在100～400℃范围内、400～1100℃范围内,温度灵敏度分别为10.15pm/℃、16.92pm/℃。利用飞秒激光刻写内置反射镜为光纤本征态F-P传感器的制作提供了一种新的方法,在一定程度上使包含有F-P结构的光纤传感器制作得到简化,提高了控制F-P谐振腔长度的精准程度,使得一部分原本繁重,复杂的工作变得简单和可靠。
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