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光纤传感器由于其体积小、重量轻、抗电磁干扰等诸多优点备受国内外研究学者的关注。通过制备新型光纤、改变光纤或传感器结构,进而达到提升待测物理量检测灵敏度的目的,已成为国内外学者的研究热点。少模光纤的模式多样且可控,光纤粗锥结构制备简单,二者结合具有重要的研究意义。 本文在总结分析不同结构的光纤应变传感器的国内外研究现状的基础上,采用少模光纤作为传感单元,制备了三种不同结构的粗锥型光纤应变传感器,并对其曲率与拉力传感特性进行了深入研究,具体内容包括: 首先,研究了少模光纤的传输模式以及多模干涉原理,详细分析了传感器干涉谱线的形成与应变对传感器谱线的影响; 其次,设计并制备了对称粗锥结构少模光纤传感器,分析了不同少模光纤长度对传感器传输谱线的影响,并对其曲率与拉力特性进行测量实验,分析了不同少模光纤长度传感器的应变灵敏度; 然后,设计并制备了非对称粗锥结构少模光纤传感器,分析了不同粗锥大小对耦合效率的影响,研究了不同少模光纤长度对传感器传输谱线的影响,并对其曲率与拉力特性进行测量实验,分析了不同少模光纤长度传感器的应变灵敏度; 最后,设计并制备了级联粗锥少模光纤传感器,制备了不同粗锥个数的传感器,并对其曲率与拉力特性进行测量实验,分析了不同粗锥个数对传感器应变传感特性的影响。