SMS结构的光纤F-P腔压力传感器的实验研究

《SMS结构的光纤F-P腔压力传感器的实验研究》是一篇关于光纤传感技术领域的研究论文，主要探讨了基于SMS（Single Mode-Multimode-Single Mode）结构的光纤法布里-珀罗（F-P）腔在压力检测中的应用。该论文通过实验方法验证了这种结构在压力传感方面的可行性和优越性，为光纤传感技术的发展提供了新的思路和理论依据。

在现代传感技术中，光纤传感器因其具有高灵敏度、抗电磁干扰、体积小、重量轻等优点而备受关注。其中，光纤法布里-珀罗腔作为一种重要的光学干涉型传感器，被广泛应用于温度、压力、应变等多种物理量的测量。然而，传统的F-P腔结构通常需要复杂的封装工艺，且对环境变化较为敏感，限制了其在实际工程中的应用。因此，如何设计一种结构简单、性能稳定的F-P腔成为研究的重点。

本文提出了一种基于SMS结构的新型F-P腔设计，利用单模光纤与多模光纤的组合，在光纤中形成一个微小的空气腔作为F-P腔的反射面。该结构不需要额外的封装材料，直接通过光纤的几何变化实现腔体的形成，从而简化了制作过程，提高了传感器的稳定性。同时，由于SMS结构具有良好的模式耦合特性，能够有效增强干涉信号的强度，提高传感器的信噪比。

在实验部分，作者首先制备了SMS结构的光纤样品，并通过拉伸和压缩的方式模拟不同压力条件下的变化。随后，利用波长调制技术对F-P腔的干涉信号进行采集和分析，研究了压力变化与干涉光谱之间的关系。实验结果表明，随着压力的增加，F-P腔的长度发生变化，导致干涉条纹的位置发生偏移，从而实现了对压力的定量检测。

此外，论文还对传感器的灵敏度进行了测试和分析。结果显示，在0到10 MPa的压力范围内，该传感器的灵敏度可达约1.2 nm/MPa，表现出较高的响应速度和良好的线性度。这表明SMS结构的F-P腔在压力传感领域具有较大的应用潜力。

为了进一步验证该传感器的稳定性和可靠性，作者还进行了长期稳定性测试和重复性实验。实验结果表明，经过多次压力循环后，传感器的输出信号仍然保持较好的一致性，说明该结构在实际应用中具有良好的耐久性和重复使用性。

综上所述，《SMS结构的光纤F-P腔压力传感器的实验研究》通过实验验证了基于SMS结构的F-P腔在压力检测中的可行性，展示了其在光纤传感技术中的优势。该研究不仅丰富了光纤传感器的设计方法，也为未来开发高性能、低成本的光纤压力传感器提供了理论支持和技术参考。