研究目的
展示一种结合同心多层椭圆芯光纤的基于马赫-曾德尔干涉仪的纤内轴向微应变传感头。
研究成果
基于独特双模CMECFs的轴向微应变传感头与微型光纤MZI相结合已得到验证。该传感器在0至1250微应变范围内实现稳定干涉、高消光比（约15分贝）及约1.78皮米/微应变的实验灵敏度，强度波动低于0.38分贝。该传感器在遥感系统中有潜在应用价值。
研究不足
仿真中的拉伸区域与实验不一致，导致偏差。由于光纤夹具不完善，施加在传感头上的轴向应变不均匀。多变量情况（如温度）的影响被忽略。
1：实验设计与方法选择：
本实验采用CSC（CMECF-SMF-CMECF）结构设计光纤内马赫-曾德尔干涉仪（MZI）。理论基础包括MZI传感器原理、谐振解调技术以及用于模式分析的有限元法（FEM）。
2：样品选择与数据来源：
传感头由CMECF和SMF-28光纤制备，在室温下测量并控制轴向微应变。
3：实验设备与材料清单：
CMECF、SMF-28光纤、光纤熔接机（藤仓FSM-100M/P）、宽带光源（KOHERAS superK uersa）、光谱仪（横河AQ6375）、光谱分析仪（OSA）、光纤夹具、微调器。
4：5）、光谱分析仪（OSA）、光纤夹具、微调器。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：通过熔接CMECF和SMF段制备CSC结构。使用微调器固定传感头并逐步拉伸，记录不同应变下的传输光谱。
5：数据分析方法：
数据分析包括监测波长偏移、应变与波长的线性拟合，以及采用快速傅里叶变换（FFT）进行空间频率分析。
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optical fiber analyzer
NR9200
EXFO
Measuring the refractive index distribution of the CMECF.
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fiber fusion splicer
FSM-100M/P
Fujikura
Splicing the CMECF and SMF segments to construct the CSC structure.
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broadband light source
superK uersa
KOHERAS
Providing injection light for the sensing system.
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spectrometer
AQ6375
YOKOGAWA
Detecting the transmission spectrum of the sensing head.
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single mode fiber
SMF-28
Corning
Used as the central arm in the CSC structure and for input/output connections.
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concentric multilayer elliptical-core fiber
CMECF
Acts as mode generator and coupler in the MZI sensing head, supporting dual-mode operation.
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