侯美江, 田 晶, 左一武

(贵州大学 物理学院，贵州 贵阳 550025)

0 引 言

光纤传感因具有体积小、重量轻、灵敏度高、抗电磁干扰、耐腐蚀等优点而逐渐取代传统电类传感器并应用到现代工业监测中[1,2]，其种类繁多、应用广泛、结构多样。近年来，压力的实时测量在桥梁监测[3]、人体血压监测以及油井压力监测等工程应用中[4,5]，显得极为重要，受到越来越多学者的关注。随着时代的发展，用光纤作为传感单元的压力传感研究也越来越多，如文献[6]介绍了一种用于油井的光纤法布里珀罗(Fabry-Pérot)腔高压传感器，其传感压力可高达82 MPa，灵敏度为241 nm/MPa，可重复性为0.05 %，分辨率为0.000 4 MPa，温度范围可从室温到175 ℃；文献[7]介绍了一种用于井下压力和分布温度测量的混合光纤传感系统；文献[8]构造了一个光纤压力传感器用于检测静脉曲张压力，该光纤压力传感器可有效预测静脉曲张破裂出血的风险；文献[9]根据光纤布拉格(Bragg)光栅的原理，设计了一种新型的用于测量变压器绕组轴向力的光纤压力传感器，且该传感器能满足变压器绕组轴向力实时监测的要求；文献[10]设计了一种基于特殊设计的中空偏心双芯光纤的光纤内集成高灵敏度气压传感器，该传感器通过特殊设计的光纤实现了光纤内气压检测，该光纤尺寸紧凑，在实际应用中可以轻松连接和集成。以上光纤传感相关解调技术也越来越成熟，其中以相位解调[11,12]、频率解调[13,14]以及波长解调[15,16]几种解调方法最为典型。

本文主要利用了基于Sagnac干涉型相位解调技术将光纤传感器中携带在传感信号里的相位信息有效恢复，此解调方法灵敏度较高，可探测外界环境的微小变化。……