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物理光学大——光纤马赫泽德干涉测力方法方案--第1页
个人资料整理仅限学习使用
物理光学大作业
题目基于光纤马赫-泽德干涉的
测力方法设计
班号*******
学号**********
学生姓名********
哈尔滨工业大学
物理光学大——光纤马赫泽德干涉测力方法方案--第1页
物理光学大——光纤马赫泽德干涉测力方法方案--第2页
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摘要：设计了一种利用光纤马赫—泽德干涉的测力的方法。固定在弹性元
件上的光纤随弹性元件的受力形变而发生形变，从而引起相位的变化。由
相位的变化可以得出形变的大小，再根据胡克定律，可得弹性元件受力大
小。
关键词：光纤马赫—泽德干涉；测力；胡克定律
1引言
自1881年迈克尔逊发明迈克尔逊干涉仪以来，将光的干涉现象用于测量变
得简单可行，此后又出现了萨格纳克干涉仪、马赫—泽德干涉仪、法布里—泊
罗
干涉仪等一些干涉仪。这些干涉仪与1960年出现的激光结合能提供一种前所未
有精确、快速、非接触的测量。
由于干涉光路的搭建非常困难，使得这些干涉仪在复杂的外界环境中的应
用受限。光纤的出现改变了这一情况。使用光纤可以方便的改变光路，用光纤
搭建上述干涉仪的干涉光路就可以构成相应的光纤干涉仪。
在光纤通讯中，光纤作为传输介质传输信息。在传输过程中，光纤易到外
界因素的干扰，如温度，压力等，这些变化会导致光波参数(强度、相位、频
率、偏振态等发生变化。于是可以通过测量光波参数的变化，就可以知道外界
物理参数的变化，由此就产生了光纤传感技术。
2光纤传感器简介
光纤传感器以光学测量为基础，以光纤为传光或传感的媒体将被测量的变
化转换成光波的变化。实际上，只要能使光波强度、频率、相位和偏振态四个
参数之一随被测量变化，即使四量之一被待测量调制，再结合光探测器和解调
器便可测出被测量。这便是光纤传感器的基本工作原理。
光纤传感器可分为光强调制，相位调制，偏振态调制和频率调制四种形
式。其中常用的是光强调制和相位调制。
按光纤在传感器中所起的作用，光纤传感器又分为功能型(传感型、非功
能型(传光型和拾光型光纤传感器三类。功能型光纤传感器中的光纤不仅起着
传输光波的作用，而且还作为敏感元件感受被测量的变化。由于它对光波实行
了“调制”，所以它既传光，又传感。传光型光纤传感器的光纤仅用于传输光
波，对光的调制用其他元件实现。拾光型光纤传感器是用光纤作为探头，接收
有被测对象反射、散射或辐射的光，典型的例子是光纤激光多普勒速度计、辐
[1,2]
射式光纤温度传感器。
各种光纤传感器的类型及分类如表1所示。[1]
表1光纤传感器的类型及分类
传感器光学现象被测量光纤分类
干纤相干涉磁致伸缩）电流、磁场SM、PMa
涉传位干涉电致伸缩）电场、电压
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