| 摘要 | 第3-6页 |
| ABSTRACT | 第6-9页 |
| 第一章 绪论 | 第13-25页 |
| 1.1 研究意义 | 第13页 |
| 1.2 光纤传感概述 | 第13-14页 |
| 1.3 光纤传感类型 | 第14-20页 |
| 1.3.1 干涉型光纤结构 | 第14-18页 |
| 1.3.2 FBG传感类型 | 第18-20页 |
| 1.4 井中光纤检测环境参量 | 第20-22页 |
| 1.5 井中光纤传感发展方向及关键技术 | 第22-23页 |
| 1.6 研究内容 | 第23页 |
| 1.7 论文结构 | 第23-25页 |
| 第二章 理论基础 | 第25-37页 |
| 2.1 非均匀光波导的模式耦合方程 | 第25-29页 |
| 2.2 几种干涉结构机理 | 第29-32页 |
| 2.2.1 多模干涉结构 | 第29-30页 |
| 2.2.2 FP干涉结构 | 第30-31页 |
| 2.2.3 MZ干涉和MI干涉结构 | 第31-32页 |
| 2.2.4 SAGNAC干涉结构 | 第32页 |
| 2.3 FBG原理及刻写技术 | 第32-37页 |
| 2.3.1 FBG原理 | 第32-33页 |
| 2.3.2 FBG刻写技术 | 第33-37页 |
| 第三章 光纤温度传感器研究 | 第37-51页 |
| 3.1 基于FP干涉的微型光纤温度传感器 | 第37-43页 |
| 3.1.1 FP干涉结构制作 | 第37-38页 |
| 3.1.2 FP干涉特性和传感原理 | 第38-40页 |
| 3.1.3 温度测量实验 | 第40-43页 |
| 3.2 基于保偏光子晶体光纤的超高温传感器 | 第43-50页 |
| 3.2.1 传感系统理论分析 | 第43-47页 |
| 3.2.2 温度测量实验及讨论 | 第47-50页 |
| 3.3 本章小结 | 第50-51页 |
| 第四章 光纤折射率传感器研究 | 第51-76页 |
| 4.1 温度自校准的多模干涉型折射率传感器 | 第51-55页 |
| 4.1.1 传感器结构设计和制作 | 第51-52页 |
| 4.1.2 干涉结构传感原理 | 第52-53页 |
| 4.1.3 折射率和温度测量实验 | 第53-55页 |
| 4.2 基于MZ干涉的光纤折射率传感器 | 第55-60页 |
| 4.2.1 传感结构的设计和制作 | 第55页 |
| 4.2.2 MZ干涉特性及其折射率传感原理 | 第55-58页 |
| 4.2.3 折射率测量实验与讨论 | 第58-60页 |
| 4.3 基于多模FBG包层模复耦合的折射率传感器 | 第60-64页 |
| 4.3.1 传感器设计和制作 | 第60-62页 |
| 4.3.2 折射率测量实验及讨论 | 第62-64页 |
| 4.4 基于光纤纤芯失配的准MI干涉传感器 | 第64-75页 |
| 4.4.1 准MI干涉结构的制作和光谱特性 | 第64-67页 |
| 4.4.2 液位测量实验及结果讨论 | 第67-69页 |
| 4.4.3 温度测量 | 第69-71页 |
| 4.4.4 基于细芯光纤的准MI干涉结构 | 第71-72页 |
| 4.4.5 实验测量及讨论 | 第72-75页 |
| 4.5 本章小结 | 第75-76页 |
| 第五章 光纤应变传感器研究 | 第76-107页 |
| 5.1 基于FBG包层模复耦合的位移和温度同时测量 | 第76-82页 |
| 5.1.1 光谱特性及传感原理 | 第76-79页 |
| 5.1.2 位移和温度同时测量实验 | 第79-82页 |
| 5.2 基于刻写在细芯光纤上的FBG的位移传感器 | 第82-86页 |
| 5.2.1 FBG的刻写及反射机理 | 第83-84页 |
| 5.2.2 位移测量实验 | 第84-86页 |
| 5.3 基于保偏FBG的正交极化耦合的矢量压力传感器 | 第86-91页 |
| 5.3.1 保偏FBG传感系统 | 第87-88页 |
| 5.3.2 横向应力测量和讨论 | 第88-91页 |
| 5.4 基于保偏光子晶体光纤的角度传感器 | 第91-101页 |
| 5.4.1 传感系统理论分析 | 第91-96页 |
| 5.4.2 实验及讨论 | 第96-98页 |
| 5.4.3 混合型干涉结构 | 第98-100页 |
| 5.4.4 角度测量实验研究 | 第100-101页 |
| 5.5 方向相关的包层FBG振动传感仪 | 第101-105页 |
| 5.5.1 FBG刻写 | 第101-103页 |
| 5.5.2 加速度测量 | 第103-105页 |
| 5.6 本章小结 | 第105-107页 |
| 第六章 总结与展望 | 第107-110页 |
| 6.1 总结 | 第107-108页 |
| 6.2 展望及下一步研究工作计划 | 第108-110页 |
| 参考文献 | 第110-124页 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 | 第124-127页 |
| 致谢 | 第127页 |