光纤金属薄膜fabry-perot腔非对称光谱特性的研究开题报告

全文总字数：4345字

1. 研究目的与意义（文献综述）

目的：掌握光纤金属薄膜fabry-perot腔干涉的机理，完成不同腔长和不同薄膜材料及厚度情况下fabry-perot腔的光学性质仿真。

意义：多光束干涉是指相互平行,而且任意两束光之间的光程差相位差都相同的一组同频率光束的相干叠加。很多光学现象,如布拉格衍射、薄膜干涉牛顿环、以及干涉滤波片等,都是属于多光束干涉产生的。法布里一拍罗一干涉仪也称为一标准具,是一种典型的多光束干涉仪,它利用两个反射镜的很多次来回反射而设计制作的。当光的传输路径是光纤时,在光纤内部形成两个反射面。这样光就会在这两个反射面分别发生反射的现象。因此会形成后向传输的光,这两束光因为光程差的原因,就会产生干涉现象。因此,这两个反射面的距离变化就决定了反射光干涉的光谱的变化。我们可以通过对反射光的干涉谱进行检测,并且找到合适的解调方法,可以推导出两个反射面距离的变化。进而推导出影响距离变化的物理量。由于被测物理量对两个反射面距离的变化非常敏感,且光纤结构简单、小巧,并且能抗电磁干扰,检测灵敏度高,响应速度快,稳定性,体积好等优点,所以可以用作小型化的实时的温度,压力等物理量的传感。

光纤fabry-perot传感器是通过在光纤上构建fabry-perot腔来实现的，当被测物理量发生改变的时候，其干涉光的相位差也随之改变，导致了干涉光谱的漂移。光纤fabry-perot腔由于其具有灵敏度高、微型化、抗电磁干扰、稳定性强、结构简单等优点，已经被广泛由于各种传感场合。光纤 fabry-perot 传感器通常由一对镀有反射薄膜的反射面组成，基于多光束干涉理论，可以在其反射谱上得到相应的干涉条纹。干涉条纹特性主要受到fabry-perot腔的长度以及反射面的反射率的影响，腔长会影响干涉光谱的自由光谱区的长度，反射率影响干涉条纹的精细度。采用镀金属薄膜的办法来提高端面反射率，可以提高条纹的精细度，这对于改善光纤fabry-perot传感器的灵敏度有重要意义。

2. 研究的基本内容与方案

研究（设计）的基本内容、目标：

1、查阅相关资料，了解光纤fabry-perto干涉机理，运用物理光学相关知识对光纤fabry-perot腔干涉谱结果进行理论推导。掌握光纤金属薄膜fabry-perot腔干涉的机理，完成不同腔长和不同薄膜材料及厚度情况下fabry-perot腔的光学性质仿真。

2、在掌握光纤fabry-perot干涉理论的基础上，深入研究金属薄膜的光纤fabry-perot的特性，并对不同腔长和薄膜厚度进行仿真，总结和分析其光谱的不对称性。

3. 研究计划与安排

第7学期：完成选题和任务布置

第8学期：

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解光纤fabry-perot干涉理论，并结合物理光学相关知识，推导光纤fabry-perot反射率计算公式，完成开题报告；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]刘彬.基于fabry-perot干涉仪的微型光纤声压传感器关键技术研究[d].哈尔滨工业大学,2017.

[2]王付印.基于f-p干涉仪的微型化光纤水声传感关键技术研究[d].国防科学技术大学,2015.

[3]高晓丹,彭建坤,吕大娟.法布里-珀罗薄膜干涉的光纤温度传感器[j].红外与激光工程,2018(01).