【摘 要】
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近年来,光纤传感器具有体积小、重量轻、耐腐蚀和抗电磁干扰的优势,已广泛应用于机械制造,能源开采、生物医疗和化学传感等领域。在海洋环境监测领域,海水的温度、盐度、深度是进行海洋研究的重要物理参数,光纤传感技术的应用在海洋物理参数的测量中受到了广泛关注,成为海洋环境监测领域的研究热点。本文分析了海洋物理量监测领域中光纤传感器的研究现状,在此基础上,设计了基于SNS-FBG-FBG级联结构的光纤温盐深传
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近年来,光纤传感器具有体积小、重量轻、耐腐蚀和抗电磁干扰的优势,已广泛应用于机械制造,能源开采、生物医疗和化学传感等领域。在海洋环境监测领域,海水的温度、盐度、深度是进行海洋研究的重要物理参数,光纤传感技术的应用在海洋物理参数的测量中受到了广泛关注,成为海洋环境监测领域的研究热点。本文分析了海洋物理量监测领域中光纤传感器的研究现状,在此基础上,设计了基于SNS-FBG-FBG级联结构的光纤温盐深传感器,搭建了对应的实验系统对光纤温盐深传感器的传感特性进行测试。论文主要内容包括:首先,研究了盐度与折射率、深度与压强的对应关系,探讨了通过测量折射率、压强来间接获得盐度、深度参量的测量方式,根据多模干涉理论分析了单模光纤-无芯光纤-单模光纤（SNS）结构的折射率传感原理,并对光纤布拉格光纤光栅（FBG）结构进行分析,研究了FBG的温度、压强传感原理;其次,通过仿真分析了SNS结构参数,并分别设计了FBG温度增敏封装和FBG压强增敏封装结构,在此基础上对基于SNS-FBG-FBG级联结构的光纤温盐深传感器进行总体封装保护结构设计;最后,制备了光纤盐度传感器、光纤温度传感器、光纤压强传感器及光纤温盐深传感器,搭建了盐度、温度和压强传感实验系统,分别对传感器的传感特性进行测试,验证了光纤温盐深传感器中不同波谷位置工作的独立性,通过建立交叉灵敏度矩阵对光纤温盐深传感器的传感光谱进行解调,实现盐度、温度和压强的测量。
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