基于双光纤干涉的温度传感实验仪的设计与实现开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

温度是表征物质冷热程度的物理量，是自然界最基本的物理参数之一，在科学研究、工业生产、生物医疗、环境监测等领域都发挥着至关重要的作用。

传统的温度测量方法主要依赖于接触式测温，例如热电偶、热敏电阻等，但这类方法存在着测量精度受限、响应速度慢、易受电磁干扰、不适用于恶劣环境等缺点。

因此，开发高精度、快速响应、抗干扰能力强、适应性广的新型温度传感技术具有重要意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

光纤温度传感器自20世纪70年代末期问世以来，便因其自身具备抗电磁干扰、耐腐蚀、灵敏度高、体积小等优势，吸引了国内外研究人员的广泛关注。

总的来说，国外研究起步较早，在高精度、抗恶劣环境等方面取得了一系列突破性进展；国内则在近年来奋起直追，部分领域的研究已达到国际先进水平。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本课题的主要研究内容如下:
1.双光纤干涉温度传感机理研究：深入分析光纤干涉的基本原理以及温度对干涉光强的影响规律，建立双光纤干涉温度传感模型，为实验仪的设计提供理论依据。

2.实验仪总体方案设计：确定实验仪的整体结构，包括光路设计、器件选型、信号处理电路设计等，并对关键部件进行仿真分析，优化系统性能。

4. 研究的方法与步骤

本课题将采用理论分析、实验研究和数值模拟相结合的方法进行研究。

1.理论分析：首先，深入研究光纤干涉的基本原理，在此基础上，分析温度对双光纤干涉光强的影响规律，建立相应的数学模型，并推导出温度与干涉光强之间的关系式。

通过理论分析，确定影响温度测量灵敏度和精度的关键因素，为实验仪的设计提供理论指导。

5. 研究的创新点

本课题预期在以下方面实现创新：
1.提出一种新型的双光纤干涉温度传感探头结构。

通过优化探头的结构设计，可以有效提高其灵敏度和稳定性，降低环境干扰的影响。

2.设计一种高精度、高灵敏度的双光纤干涉温度传感实验仪。

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]刘艳华,王立军.基于迈克尔逊干涉仪的温度传感特性研究[j].传感器与微系统,2021,40(12):142-145.

[2]张乐,王巍,张大勇.基于双mach-zehnder干涉仪的温度和折射率同时测量[j].光子学报,2020,49(09):147-153.

[3]张文涛,王晓萍,张大勇.基于马赫-曾德尔干涉仪的温度传感特性研究[j].传感器与微系统,2019,38(11):157-160.