光载微波干涉光子晶体光纤传感系统：实验与应用

"光载微波干涉光子晶体光纤传感系统实验研究" 本文主要探讨了一种新型的光子晶体光纤传感系统，该系统基于光载微波干涉原理，旨在解决传统光子晶体光纤传感器存在的问题，如对模间干涉敏感以及封装困难等。系统的核心特点是光干涉发生在光载波的微波包络之间，而非光波本身，从而减少了光波的偏振衰落、色散和模间干涉等对信号质量的影响。这一特性使得系统对光子晶体光纤的特殊处理需求降低，同时也降低了对加工精度的要求。 实验部分，作者们对系统进行了应变和高温传感的测试。在应变实验中，他们观察到了20 dB的微波域干涉条纹可见度，在8 GHz频率处，应变测量的灵敏度达到了6.3 kHz/με，这意味着系统可以分辨出最小的微应变为1.59 με，显示出极高的应变测量分辨率。在温度实验中，系统在室温至800℃的宽温度范围内，温度测量灵敏度为76.04 kHz/℃，理论上可实现0.13℃的温度测量分辨率。通过多组不同长度探头的温度实验，证实了系统具备良好的温度灵敏度和稳定性，适合于高温环境下的应用。 关键词涉及的领域包括光纤光学、光纤传感器、干涉测量方法、微波光子学以及光子晶体光纤。这些关键词揭示了研究的焦点是利用微波光子学的原理，结合光子晶体光纤的特性，设计并实现了一种高灵敏度、低干扰的传感系统，该系统有望在结构健康监测、环境监测等领域有广泛应用。 这篇研究展示了光载微波干涉技术在改进光子晶体光纤传感器性能上的潜力，其创新之处在于巧妙地利用微波干涉来提高系统的稳定性和测量精度，为光纤传感技术开辟了新的研究方向。通过实验数据，我们可以看到这种系统在应变和温度测量方面表现出卓越的性能，这为未来开发更精确、更可靠的光纤传感器提供了重要的理论和技术支持。