基于游标效应的光纤Fabry-Perot干涉仪应变传感特性研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

光纤传感技术作为一种新兴的传感技术，近年来得到了迅速发展和广泛应用。

其中，光纤fabry-perot(f-p)干涉仪因其结构简单、灵敏度高、抗电磁干扰能力强等优点，在应变传感领域展现出巨大的应用潜力。

然而，传统的光纤f-p干涉仪存在着测量范围有限、易受环境因素影响等问题，限制了其在实际应用中的推广。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，光纤f-p干涉仪应变传感器因其结构简单、体积小巧、灵敏度高等优点，在结构健康监测、航空航天、石油化工等领域得到了广泛关注和研究。

1. 国内研究现状

国内学者在光纤f-p干涉仪应变传感器的研究方面取得了一系列进展。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将针对基于游标效应的光纤f-p干涉仪应变传感特性展开深入研究，主要内容包括：
1.深入分析光纤f-p干涉仪的基本原理和游标效应的传感机理，建立基于游标效应的光纤f-p干涉仪应变传感模型。

2.研究不同游标结构对传感器性能的影响，优化传感器结构参数，提高传感器的灵敏度和测量范围。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.理论分析阶段：深入研究光纤f-p干涉仪的基本原理和游标效应的传感机理，建立基于游标效应的光纤f-p干涉仪应变传感模型。

通过理论推导，分析传感器结构参数、光源特性等因素对传感器性能的影响，为传感器设计提供理论依据。

2.数值模拟阶段：利用有限元分析软件(comsol或ansys)对设计的传感器结构进行数值模拟，优化传感器结构参数，提高传感器的灵敏度、测量范围和线性度。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.提出一种新型的基于游标效应的光纤f-p干涉仪应变传感器结构，通过优化游标结构参数，提高传感器的灵敏度和测量范围。

2.建立基于游标效应的光纤f-p干涉仪应变传感模型，揭示游标效应与传感器灵敏度、测量范围之间的关系，为传感器设计提供理论指导。

3.探索基于游标效应的光纤f-p干涉仪的制备工艺，研制高性能、低成本的传感器原型，为其在工程领域的实际应用提供技术支撑。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 王强, 刘建平, 谭翔, 等. 基于游标效应的光纤传感器研究进展[j]. 传感技术学报, 2022, 35(2): 248-258.

[2] 郭玉彬, 孙鸣捷, 饶鹏, 等. 基于游标效应的光纤温度传感器研究[j]. 光电子·激光, 2021, 32(1): 96-102.

[3] 李志军, 张文涛, 张大勇. 基于游标效应的光纤法布里-珀罗干涉温度传感器[j]. 激光与光电子学进展, 2020, 57(15): 1506002.