空芯光纤法布里珀罗干涉传感器：新型加速度测量技术

本文主要探讨了一种创新的全光纤法布里珀罗干涉式加速度传感器，该传感器利用了空芯光子晶体光纤（HCPCF）的独特性质。空芯光子晶体光纤是一种具有特殊光导模式结构的光纤，其内部存在周期性孔隙，这使得它在光学性能上表现出独特的响应特性。通过电弧放电熔接技术，将HCPCF与普通通信单模光纤连接形成法布里珀罗干涉腔，这个干涉腔对微小的机械应变极其敏感，同时对温度和弯曲变化具有良好的抗干扰能力。 论文的核心内容围绕着基于悬臂梁结构的设计。悬臂梁作为传感器的关键组成部分，其自由端扰动会直接影响到法布里珀罗干涉腔的长度，进而影响干涉光的强度。作者理论分析了这种结构中悬臂梁扰动与干涉腔长度、干涉光强度以及光电探测器输出电压之间的关系，从而推导出了一种简化的方法来计算加速度。这一理论建模对于理解和优化传感器的性能至关重要。 实验证实了这种设计的可行性，结果显示，该传感器的测量加速度分辨率达到了惊人的8.42×10^-7 g，这是一个非常高的精度指标。同时，传感器的灵敏度也被确定为0.3386 V/g，这意味着它能有效地捕捉微小的加速度变化。为了进一步提升系统的性能，论文还提出了一些优化策略，旨在改善传感器的稳定性和动态响应。 这篇论文不仅介绍了一种新型的光纤传感器，还提供了关键的理论分析和实验验证，这对于光纤传感技术和加速度测量领域具有重要的参考价值。空芯光子晶体光纤的使用为高性能的微型化和集成化传感器开辟了新的可能，展示了光纤传感技术在未来精密测量和工业监控中的巨大潜力。