研究目的
提出LP01-LP11模式干涉的解析理论，并研究其在曲率测量中的应用，包括消除温度影响。
研究成果
LP01-LP11模式干涉的解析公式通过仿真和实验验证，在曲率测量中显示出良好的一致性。利用FM-MCF的双芯结构可有效消除温度影响，将测量误差控制在6.6%以内，从而提高测量精度。本研究为光学传感应用中的解析模型开发奠定了基础。
研究不足
该分析公式基于弱导近似和渐近近似，可能引入误差，尤其在曲率较大时。该方法仅适用于FM-MCF中LP01-LP11模式干涉，未必能推广至其他模式或光纤类型。温度补偿需两个具有特定间距的纤芯，因而仅适用于多芯光纤。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用理论分析、有限元法（FEM）数值模拟及实验验证相结合的方式，研究基于少模多芯光纤（FM-MCF）中LP01-LP11模式干涉的曲率传感器。在弱导条件下推导了用于预测凹陷波长的解析公式。
2：样本选择与数据来源：
使用特定尺寸（包层直径13.1微米，纤芯直径192微米，纤芯间距40微米，折射率差0.36%）的制备型FM-MCF。数据来源于COMSOL多物理场数值模拟和实验测量。
3：1微米，纤芯直径192微米，纤芯间距40微米，折射率差36%）的制备型FM-MCF。数据来源于COMSOL多物理场数值模拟和实验测量。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括放大自发辐射（ASE）光源（浩源HYASECG13MFA）、光谱分析仪（OSA）（横河AQ6370C）、三轴平移台（分辨率50纳米）、光束分析仪（Thorlabs BP109-IR）及弯曲用圆柱体。材料包含FM-MCF和单模光纤（SMF）。
4：实验流程与操作步骤：
将FM-MCF切割为120毫米长度并连接于SMF之间。通过平移台调节轴向偏移量激发LP01和LP11模式。利用圆柱体下压光纤施加曲率，使用OSA记录传输光谱。温度测试通过将温度从25°C变化至60°C进行。
5：数据分析方法：
采用解析方程（如曲率响应公式10）、COMSOL和MATLAB数值模拟拟合，以及实验数据对比来验证准确性并消除温度影响。
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Optical Spectrum Analyzer
AQ6370C
Yokogawa
Used to measure and analyze the transmission spectra from the fiber sensor.
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Beam Profiler
BP109-IR
Thorlabs
Captures the intensity distribution of optical modes (e.g., LP01 and LP11 modes) to verify mode excitation.
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Amplified Spontaneous Emission
HYASECG13MFA
Haoyuan
Acts as a broadband light source for the experimental setup, providing light in the range of 1525 nm to 1565 nm.
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Translation Stage
Used for precise positioning and adjustment of fibers to excite specific modes and apply curvature.
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Few-Mode Multi-Core Fiber
Serves as the sensing element for curvature measurement, supporting LP01 and LP11 modes in each core.
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