光纤传感器实验报告

实验题目：光纤传感器实验目的:掌握干涉原理，自行制作光线干涉仪，使用它对某些物理量进行测量，加深对光纤传感理论的理解，以受到光纤技术基本操作技能的训练。实验仪器：激光器及电源，光纤夹具，光纤剥线钳，宝石刀，激光功率计，五位调 整架，显微镜，光纤传感实验仪，CCD及显示器，等等实验原理：（见预习报告）实验数据：1. 光纤传感实验（室温：24.1C）（1 ）升温过程右移条纹数+0+3-6+9+12+15+18（温度示数（C） 2：6.128.629.129.630.130.731.22右移条纹数+21+2_）!4+27+30+33+36+39降温度示数（C）31790 09 DZL.9 QQQ AQ ZL. UdtJ.3.934.63温一（2）降温过程左移条纹数-0-3-6-9-12-15-18温度示数（C） 36 135.935.635.334.934.634.1左移条纹数-21-214-27-30-33-36-39温度示数（C） 33 733.332.932.432.031.631.22. 测量光纤的耦合效率在光波长为633nm条件下，测得光功率计最大读数为712.3nw。数据处理:.测量光纤的耦合效率在入二633nW，光的输出功率P1=2mW情况下。在调节过程中测得最大 输出功率P2=712.3nW代入耦合效率n的计算公式：1 二 L 皿503.56X10-4.光纤传感实验1. 升温时利用Origin作出拟合图像如下:B温度/C由上图可看出k=5.490.06 根据光纤温度灵敏度的计算公式，由于每移动一个条纹相位改变UT2n,贝IJ =2nXm （m为移动的条纹数）故灵敏度即为一二二二二二二、： ,11 ffv , * T*,1 JL L LM A因 l=29.0cm故其灵敏度为1.30) rad/C1AT 2. 降温时利用Origin作出拟合图像如下:30323436温度/CB由上图可看出k=7.450.11同上：I*。1 O |灵敏度为 _ _ 1 A,食11 ZA因 l=29.0cm故其灵敏度为2：38）rad/C 1AT 1由上述数据可看出，升温时与降温时灵敏度数据相差较大，这是因为在升温 时温度变化较快，且仪表读数有滞后，所以测出数据较不准确，在降温时测出的 数据是比较准确的。思考题：1. 能否不用分束器做实验？替代方案是什么？答：可以，只要用两个相同的相干波波源分别照射光纤即可，这样也可 造成光的干涉。2. 温度改变1 C时，条纹的移动量与哪些因素有关？答：（1）与光纤的温度灵敏度有关（2）与光纤置于温度场的长度有关3. 实验中不可用ccd是否能有办法看到干涉条纹？替代方案是什么？答：可以。可以用透镜将干涉条纹成像在光电探测器上进行测量。实验小结：1. 光纤的功能层非常脆弱，光纤剥离过程中要使力均匀，不可用力过猛，否则易造成光纤的断裂，必要时可分段进行剥离。2. 使用宝石刀进行切割时，要轻轻划一下，再将光纤弹断，直接切断会造成光纤断面不平滑，导致测出的光纤耦合系数较低。3. 光纤传感实验时记录移动的条纹数时可自行在显示器上寻找参照点，保证记录的准确即可。4. 光纤传感实验时不要打开机箱上盖，实验完毕后关闭所有电源，整理 好各仪器。