研究目的
提出并展示一种基于光纤法布里-珀罗干涉仪的简易低成本振动传感器，该传感器采用光纤准直器以增强振动监测的灵敏度。
研究成果
与单模光纤法布里-珀罗干涉仪（SMF-FPI）和半节距渐变折射率光纤法布里-珀罗干涉仪（half-pitch GIF-FPI）传感器相比，四分之一节距渐变折射率光纤法布里-珀罗干涉仪（GIF-based FPI）传感器展现出显著更高的静态位移和振动灵敏度，使其适用于恶劣环境中的振动监测应用。
研究不足
该传感器的性能在其固有频率附近（约250赫兹）可能受限，其针对特定频率范围（40-200赫兹）进行了优化。制造过程需要精确控制光纤长度和熔接参数。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用光纤准直器增强灵敏度的法布里-珀罗干涉仪（FPI）设计振动传感器，并运用发散角、位移响应及固有频率的理论模型。
2：样本选择与数据来源：
传感器使用特定光纤制作：四分之一节距渐变折射率光纤（GIF）、空芯光纤（HCF）和单模光纤（SMF）。数据采集自静态位移与动态振动实验。
3：实验设备与材料清单：
设备包括可调谐激光器、熔接机、光纤切割系统、光学显微镜、光电二极管、压电换能器、跨阻放大器、数据采集板和个人计算机；材料包含GIF、HCF、SMF及1×2 3dB耦合器。
4：实验流程与操作步骤：
传感器制作通过光纤熔接与切割构建FPI结构。静态位移通过移动支点杆并监测光谱测量，振动响应则采用振动发生器测试并记录信号。
5：数据分析方法：
采用快速傅里叶变换（FFT）进行频域分析，灵敏度通过位移与加速度响应的线性拟合计算得出。
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Tunable Laser
81940A
Agilent
Used as a light source for the fiber sensor system.
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