光纤压力传感优化：基于Muller矩阵的最佳入射光偏振态

"基于光纤偏振特性的压力传感中最佳入射光偏振态的确定" 本文主要探讨了在光纤压力传感系统中如何选择最佳的入射光偏振态以提高系统的性能，尤其是其灵敏度和线性度。研究者提出了一种基于Muller矩阵的优化方法，替代传统依赖于“盲调”的偏振态选择过程。Muller矩阵是一种描述光通过光学系统后偏振状态变化的数学工具，它包含了对光线偏振的所有可能影响。 光纤光学是现代光学领域的一个重要分支，广泛应用于通信、传感等多个领域。光纤的偏振特性是指光在光纤中传播时，由于材料和结构的各向异性，使得光的偏振态发生变化。这种特性为设计高精度的光纤传感器提供了可能，如压力、温度、振动等物理量的测量。 在光纤压力传感系统中，入射光的偏振态对传感器的响应具有显著影响。通过对入射光偏振态的精确控制，可以优化传感器的灵敏度，即系统对微小压力变化的反应能力。同时，线性度也是衡量传感器性能的重要指标，它决定了传感器输出与输入压力之间的关系是否接近理想的一对一映射。高线性度可以确保测量结果的准确性和可预测性。 文章中提到的实验采用了基于压电陶瓷的挤压装置来模拟压力变化，并通过偏振检测计来监测和分析光的偏振状态。实验结果显示，通过应用Muller矩阵优化后的入射光偏振态，可以实现0.2410 N^-1的高灵敏度和99.9%的优良线性度。这些数值表明，该优化方案能够显著提升基于光纤偏振特性的压力传感系统的性能，使其实用价值得到扩展。 关键词“斯托克斯参量”是指用来描述光偏振状态的四个参数，它们提供了关于光场完整偏振信息的描述。在光纤传感中，通过测量斯托克斯参量的变化，可以推断出被测物理量的变化。 该研究为光纤偏振特性的压力传感提供了一种有效且快速的优化策略，对于提升传感器的性能指标有重要意义。这种方法不仅简化了系统调试过程，而且有望应用于更广泛的光纤传感系统，推动光纤传感技术的发展。