● 摘要
光纤传感器因其具有抗电磁干扰，体积小，重量轻，空间分辨率高等优点，已用于测量温度、压力、流量、位移、振动、转动、弯曲、应变、速度、加速度、电流、电压、磁场以及辐射等上百余种物理量。但是，鉴于目前传感器的精度、稳定性及小型化的要求越来越高，对于相位检测技术的局限性，寻求更加有效的检测方法来满足这些需求变得尤其的重要。出于对系统稳定性，以及对于弱信号的检测能力的考虑，由于多次反射测量原理及结构非常简单，在实验室可广泛使用，本文采用光纤多次反射测量分析技术，并结合基于Michelson干涉仪和Mach-Zehnder干涉仪的相位检测原理，将其进行合理改进组合应用。 本论文主要对于双光束相干检测方法进行了研究，主要结合ring-down系统，对于基于Michelson干涉仪和Mach–Zehnder干涉仪的相位检测法进行了分析，提出一种基于多次反射的双光束脉冲干涉法，用于实现对于由各种待测参量引起的光相位的高灵敏检测。基于该方法的实现原理，针对Michelson光纤传感器和Mach–Zehnder光纤传感器，从理论基础、结构设计、具体实现及仿真分析等多方面对所涉及到的结构进行了详细的论述，并对系统实现过程中的难点和关键几个方面上进行了详细说明，阐述了设计中实现双光束相干检测方法需要解决的问题以及方法。