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乐橙基于光纤位移传感器的工作原理与仿真

发布日期:2020-10-30 14:11

  相比有一系列独特的优点,如灵敏度高、抗电磁干扰、耐腐蚀、乐橙,电绝缘性好、防爆、光路有可挠曲性、结构简单、体积小和重量轻等。所以,已经成为机载光学

  传感器的简略结构如图1所示,其连杆可以水平方向移动,在连杆上固定了薄膜Fizeau干涉仪(TFFI),它的详细构造如图2所示。

  实际使用时将传感器与读数器(Demodulator)连接,读数器中白光二极管光源发出的光从连接读数器的光纤的一端入射,传输到连接Fabry- Perot传感器,再由多模光纤射出,照射在TFFI干涉仪(光楔)的表面。当TFFI水平移动时,照点的位置也会不同。光楔上下两个表面都镀有半反射 膜,因而构成了Fabry-Perot腔体。当读数器发射的白光的一部分被第一个半反射镜反射后,其余的白光穿过Fabry-Perot腔体,且再一次被 第二个半反射镜反射回来,两束反射光相互干涉,使得原来入射白光的光谱被调制。

  假设光楔的材料是玻璃,取其折射率n=1.6,入射白光二极管波长范围根据文献[1]取为600nm~1750nm。根据图2,光楔上下表面反射光的光程差为2nh,假设光源光谱所有频率光波的振幅皆为a,乐橙两束光在相遇点发生干涉时的相位差为d,光楔面的反射率为R,透射率为1-R,则合成振幅y为:y=a+aRe-i (1)

  对于TFFI的某个位置,光楔面的高度为h,不同波长l的光对应的干涉相位差为: