1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来,随着光纤传感器技术的快速发展，光纤传感器已经在世界范围内得到高度的关注。其技术含量高，经济效益好，渗透能力高，市场前景广阔。与传统的传感器相比，有着如下的优点，其一，电绝缘性好，抗电磁能力强，可以应用在易燃易爆环境及化学工厂中；其二，占用空间小，重量小，能够在一些复杂的地形中布置；其三，传输损耗小，测量范围广，传输容量大，在远距离的实时监控与测定有着不可取代的优势。

虽然利用温度传感器测定温度方面很早就开始研究，但是高温环境中很难使用常规的测量方法测得准确的温度值。温度传感器经常需要使用在高温、高压、高速和腐蚀性的恶劣军事环境中，比如对高温腐蚀性介质，在用接触法进行测量时，由于介质对传感器产生的物理或化学的腐蚀作用，使传感器很快损坏而不能正常工作。又如普通电量温度传感器在电磁环境条件下，由于电磁干扰严重，使测量值偏差很大，甚至严重偏离而不能正常使用。而光纤本身不受射频和其他电磁辐射干扰的影响，不产生电火花并且绝缘性能好等特性，使得光纤温度传感器成为上述恶劣环境下的有效测量手段。目前成为商业品的实用温度传感器有两类：测量温度从-100℃到400℃的半导体吸收式光纤低温传感器等；另一类是温度范围从500℃到2000℃的基于黑体辐射的高温传感器。

在半导体吸收式光纤温度传感器中，光纤f-p温度传感器由于其结构简单，体积小，高可靠性，单根光纤传输的特点受到广泛的应用。附着于多模光纤端面的f-p腔是温度感知部位，因其具有独特的物理特性，可将其传感头放置在所测量的温度场环境中，具有很高的精确度，灵敏度和可靠性。 由于f-p干涉结构具有动态范围大、分辨率高、精度高等优点。因此，基于f-p结构的光纤感温传感结构也得到研究人员的普遍关注。

2. 研究的基本内容与方案

研究基本内容：

基于敏感薄膜的光纤温度传感器是通过测量薄膜在高温环境中受热导致光程差的变化来感应外界温度变化，主要结构是由薄膜构成的f-p腔。本次设计要求掌握光纤f-p腔白光干涉的基本知识，学会基于敏感薄膜的光纤温度传感器的制作方法，采用白光干涉法测量薄膜的光程差变化，分析薄膜的光程差与温度的对应关系，并实现温度的测量及数据采集

研究目标：

3. 研究计划与安排

第1—3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解光纤f-p腔白光干涉的基本原理，确定方案，完成开题报告。

第4—6周：完成一篇不少于5000字英文文献翻译，进一步理解基于薄膜的光纤f-p腔温度传感原理。

第7—13周：选用合适的耐高温材料，设计制作基于薄膜的光纤f-p腔传感器，并测试传感器的温度灵敏度。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 咸锦照，曾庆科等．光纤位移传感器工作原理分析[j] ．广西物理，2010，31（4）：22-25

[2] wang j, dong b, lally e, et al. multiplexed high temperature sensing with sapphire fiber air gap-based extrinsic fabry–perot interferometers[j]. optics letters, 2010, 35(5):619.

[3] xiao h, deng j, pickrell g, et al. single-crystal sapphire fiber-based strain sensor for high-temperature applications[j]. journal of lightwave technology, 2003, 21(10):2276-2283.