光纤传感器实验报告

实验报告评分：09级6系姓名：安森松学号:PB09210345实验题目：光纤传感器实验目的：掌握干涉原理，自行制作光线干涉仪，使用它对某些物理量进行测量，加深对光纤传感理论的理解，以受到光纤技术基本操作技能的训练。实验仪器：激光器及电源，光纤夹具，光纤剥线钳，宝石刀，激光功率计，五位调整架，显微镜，光纤传感实验仪，CCD及显示器，等等实验原理：（见预习报告）实验数据：1.光纤传感实验（室温：24.1℃）（1）升温过程（2）降温（2）降温过程右移条纹数+0+3+6+9+12+15+18温度示数（℃）26.128.629.129.630.130.731.2右移条纹数+21+24+27+30+33+36+39温度示数（℃）31.732.232.833.433.934.635.2左移条纹数-0-3-6-9-12-15-18温度示数（℃）36.135.935.635.334.934.634.1左移条纹数-21-24-27-30-33-36-39温度示数（℃）33.733.332.932.432.031.631.2实验报告评分：09级6系姓名：安森松学号:PB092103452．测量光纤的耦合效率在光波长为633nm条件下，测得光功率计最大读数为712.3nw。数据处理：一．测量光纤的耦合效率在λ=633nW，光的输出功率P1=2mW情况下。在调节过程中测得最大输出功率P2=712.3nW代入耦合效率η的计算公式：3.56×10-4二．光纤传感实验1.升温时利用Origin作出拟合图像如下：30333602040ALinearFitofAABEquationy=a+bAdj.R-Squ0.99849ValueStandardErAIntercep-153.3071.96249ASlope5.485340.06163由上图可看出k=5.49±0.06条纹数温度/℃实验报告评分：09级6系姓名：安森松学号:PB09210345根据光纤温度灵敏度的计算公式,由于每移动一个条纹相位改变2π，则Δφ=2π×m（m为移动的条纹数）故灵敏度即为因l=29.0cm故其灵敏度为±1.30）rad/℃2.降温时利用Origin作出拟合图像如下：30323436-40-200ALinearFitofAABEquationy=a+Adj.R-Squ0.9973ValueStandardErAIntercep-271.7543.74289ASlope7.4510.11111由上图可看出k=7.45±0.11同上：条纹数温度/℃实验报告评分：09级6系姓名：安森松学号:PB09210345灵敏度为因l=29.0cm故其灵敏度为±2.38）rad/℃由上述数据可看出，升温时与降温时灵敏度数据相差较大，这是因为在升温时温度变化较快，且仪表读数有滞后，所以测出数据较不准确，在降温时测出的数据是比较准确的。思考题：1.能否不用分束器做实验？替代方案是什么？答：可以，只要用两个相同的相干波波源分别照射光纤即可，这样也可造成光的干涉。2.温度改变1℃时，条纹的移动量与哪些因素有关？答：（1）与光纤的温度灵敏度有关（2）与光纤置于温度场的长度有关3.实验中不可用ccd是否能有办法看到干涉条纹？替代方案是什么？答：可以。可以用透镜将干涉条纹成像在光电探测器上进行测量。实验小结：1.光纤的功能层非常脆弱，光纤剥离过程中要使力均匀，不可用力过猛，否则易造成光纤的断裂，必要时可分段进行剥离。2.使用宝石刀进行切割时，要轻轻划一下，再将光纤弹断，直接切断会造成光纤断面不平滑，导致测出的光纤耦合系数较低。3.光纤传感实验时记录移动的条纹数时可自行在显示器上寻找参照点，保证记录的准确即可。实验报告评分：09级6系姓名：安森松学号:PB092103454.光纤传感实验时不要打开机箱上盖，实验完毕后关闭所有电源，整理好各仪器。