光纤

，传感光纤和传输光纤均为单模光纤。 其中两条单模测试光纤构成马赫 增特光纤干涉仪，用于检测周界附近的振动信号。 信号传输光纤主要用于传输光波和测试的光波相位调制信号。 分布式光纤传感系统主要由光源、光隔离器、光源驱动和保护电路、光电探测器和信号调理电路组成。 光源主要用于向分布式光纤微振动传感器中发射光波。 光源采用一个半导体激光二极管，光源产生的光波为连续光波，其频率为光源本身的固有频率。

光纤传感是 20世纪 70年代伴随着光纤通信迅速发展起来的一种崭新的传感技术。 它以光波为载体，光纤为媒质，实现被测量信号的感知和传输 [36]。 从本质上讲，光纤传感就是利用外界信号对光纤中传播的光进行调制 [23]。 光纤传感系统 光纤传感系统概述 光纤传感是以光为载体、光纤为媒质，感知和传输外界信号的传感技术 [51]。 光纤传感的基本原理是光纤中的光波参数如光强 I、频率 ω 、波长 λ

）摩尔光纤光栅（ moire grating）：它是通过在原先写入光栅的位置上再写入一个光栅得到的。 如果在光纤的同一位置写入多个不同的 Bragg光栅则会产生多个反射峰，可做成梳状滤波器用于复用 /解复用系统中，还可用在多波长光纤激光器和多参量测量传感系统中。 （ 6） Taper 型光纤光栅（ taper grating）：这是一种切趾光栅，它的周期均匀，但折射率随一定的函数关系变化，正弦型

率调制型光纤传感器、偏振调制型光纤西安石油大学本科毕业论文 6 传感器、波长（颜色）调制光纤传感器依次类推。 其中的相位调制光纤传感器因其灵敏度高，便于实现全光纤传感等优点而在近年来得到了深入的研究。 总之，现代科学技术的进步促进了传感技术的发展，同样，传感技术的发展也促使相关领域的技术得到发展。 论文主要内容 本论文的主要内容是光纤迈克耳逊白光干涉传感研究，在阅读了许多国内外文献后

的不同的特征。 若波长 D ，光纤表现出正常色散 （ 02 ）。 在正常色散区，光脉冲的较高频率分量（蓝移）比较低的频率分量（红移）传输较慢。 02 的反常色散区域情况正好相反。 当光波长超过零色散波长 （ D ） 时，石英光纤表现为反常色散。 在反常色散区和非线性效应之间的平衡，光纤能维持光孤子。 色散的一个重要特性是，由于群速度的失配

承载物，如覆土、铁丝网、围栏等，传递给光纤 (缆 )的各种扰动，进行持续和实时的监控，采集扰动数据，经过后端分析处理和智能识别，判断出不同的外部干扰类型，如攀爬铁丝网、按压围墙、禁行区域的奔跑或行走，以及可能威胁周界建筑物的机械施工等，实现系统预警或实时告警，从 而 达到对侵入设防区域周界的威胁行为进行预警监测的目的。 其中光纤既作为传感的介质，又作为传输介质。

纤光 栅中心波长的变化，测出被测参量的变化。 由式（ 24）得，当外界物理量作用与光纤光栅时，其波长变化为 其中， ΔΛ 为光纤在应力作用下的弹性形变。 由上式可知光纤布拉格光栅的反射波长随折射率和栅格常数变化而变化。 这种反射波长或透射波长随外界物理量的变化而变化的现象可以应用到传感领域，外界应力导致应变和温度的变化会直接影响光纤布拉格光栅的折射率和栅格常数

h selection is performed by two Sagnac loops, and each loop is posed of a 3 dB coupler, a PC, and a segment of HiBi PMF. The b filter characteristics of single and double Sagnac loops are simulated

将数字阶 梯波与调制方波进行数字叠加的方案，这样归一化的信号输出为： 0( ) [ 1 c os( ) ]R R m sPP          （ 9） 经过一定计算后可以得知，光功率相应为： 0( ) ( ) s in ( )2RR RsPP P          光纤陀螺寻北仪的原理 光纤陀螺寻北仪原理如右图所示。 地球以恒定的自转角速度

() 第 4 页 共 17 页 tDJH  () fD   () 0B () 式中， E ， H 分别是电场强度矢量和磁场强度矢量； D ， B 分别是电位移矢量和磁感应强度矢量；电流密度矢量 J 和电荷密度 f 表示电磁场的源，在光纤这种无自由电荷的介质中，显然是 J =0， f =0。 介质内传输的电磁场强度 E 和 H 增大时