王 媛，江 超，陈 宁，王 解，叶文豪，郭小珊

(湖北师范大学物理与电子科学学院，湖北黄石 435002)

0 引言

光纤位移传感器由于响应速度快、灵敏度高，特别适合于一些精度级别要求较高的微位移测量场合。多年来，各种结构类型的光纤位移传感器层出不穷[1-10]，这些光纤位移传感器性能优良、响应速度快、测量精度高，但有些结构相对复杂、装配不方便，有些需要设置专门的参考臂等。而利用光纤干涉仪制作位移传感器也被人们关注[11-15]，主要采用光纤马赫-则德尔(M-Z)干涉仪与光纤法布里-珀罗(F-P)干涉仪结构，这些干涉仪结构很简单，容易集成，装配方便，大多数时候不需要参考臂。光纤F-P干涉仪作为4种常见的相位调制光纤干涉仪之一，具有精度高、稳定性强等优点[16]。由于F-P腔独特的工作原理，通过改变F-P腔的腔长来改变传输光束的相位，这使得F-P干涉仪具有极高的灵敏度和分辨度。因此利用F-P干涉仪制作位移传感器，具有极高的测量灵敏度，但相应测量的位移范围较小，一般比较适合用于小位移量测量。Polymicro Techologies公司生产的毛细石英管性能稳定，对温度不敏感，不会因温度变化对实验结果造成过大影响，且机械强度较高，价格便宜，利用它制作的F-P腔传感器有一定的应用前景[17-21]。本文采用毛细石英管与平面反射镜构成一个腔长可调的F-P干涉仪型位移传感器，传感器工作原理是多光束干涉，而且干涉谱的条纹宽度大、峰值大。设计的光纤位移传感器结构简单、成本低廉、制作方便、灵敏度高、微位移测量范围较大，能够用于航空航天、海底探测、科学研究等精度级别较高的微位移测量场合。……