【摘 要】
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在国内外,对基于单模光纤-多模光纤-单模光纤(SMS)结构的光纤温度传感器的研究中,几乎都采用了平行式光纤温度传感器。本文受光纤陀螺及光纤弯曲传感器的启发,将SMS结构螺旋
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在国内外,对基于单模光纤-多模光纤-单模光纤(SMS)结构的光纤温度传感器的研究中,几乎都采用了平行式光纤温度传感器。本文受光纤陀螺及光纤弯曲传感器的启发,将SMS结构螺旋缠绕在金属管上,制作为基于波长调制的SMS结构缠绕式光纤温度传感器,并以其为主要研究对象,与相同配置的平行式光纤温度传感器进行性能的对比,进行了全面的理论分析、实验研究和BPM仿真。理论与实验表明：选择合适的多模光纤(MMF)长度、金属管截面半径以及光纤缠绕螺距,在相同的系统配置下,缠绕式光纤温度传感器相比于平行式光纤温度传感器而言,具有更高的温度灵敏度。平行式光纤温度传感器的波长-温度之间在全温度范围内有绝对线性关系,缠绕式光纤温度传感器仅在一段温区内存在线性关系。剥去多模光纤的涂覆层能够略微提高传感器的性能。当金属管采用铝管、铜管、不锈钢管时,缠绕式光纤温度传感器的灵敏度分别为0.4504nm/℃、0.3049nm/℃及0.1140nm/℃。当MMF未除去涂覆层,金属管采用铝管、铜管、不锈钢管时,平行式光纤温度传感器的灵敏度分别为.-0.0507nm/℃、-0.0654nm/℃、-0.0510nm/℃.当MMF除去涂覆层,金属管采用铝管、铜管、不锈钢管时,平行式光纤温度传感器的灵敏度分别为-0.0510nm/℃、-0.0660nm/℃、-0.0513nm/℃.
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