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保偏光纤模间干涉是利用单根保偏光纤中传输的两个模式间干涉实现光纤传感的一种新技术,因其摒弃了传统干涉仪的双臂结构,所以具有更简单的结构和更好的系统稳定性,在近年来引起了光纤传感领域的重视。目前,应用最为广泛的是椭圆芯保偏光纤的模间干涉技术,已经在应力、温度高电压等领域得到应用。然而关于椭圆芯保偏光纤模间干涉的研究还缺乏全面和深入的理论和实验研究,并且椭圆芯光纤的模式和光纤参数的数值计算方法也有待于得到系统的分析。本课题以椭圆芯保偏光纤模间干涉特性为研究目标,重点讨论了椭圆芯光纤的模式传输特性、环境温度和光纤参数对模间干涉的影响等问题。首先,从光纤的模式传输理论出发,借助于全矢量有限元软件分析得出圆芯光纤中存在的模式以及弱导近似下矢量模与线偏振模的对应关系,并在圆芯光纤的理论基础上得出椭圆芯光纤的模场分布。其次,对影响模间干涉特性的光纤参数进行全面的分析计算,总结出椭圆芯光纤各参数对模间干涉的具体影响及传感模式与工作波长和光纤参数等的对应关系,并给出相应曲线。再次,通过理论计算研究了温度对模间干涉的影响,引入温度灵敏度系数的概念,并将全矢量有限元法与传统的马卡梯里法相比较,分别计算出温度灵敏度系数,通过理论分析得出全矢量有限元法计算出的温度灵敏度系数具有更高的精确度。最后,通过实验对椭圆芯保偏光纤模间干涉进行研究,测得温度灵敏度系数,并给出相应的实验数据。