高精度计量、光学传感、高精度测量和生物医学工程等领域对高灵敏度光纤传感干涉仪具有迫切的实际需求，干涉测量方法已日益成为当今主要发展的主要测量手段，测量控制与仪器仪表是国防现代化装备的重要组成部分。仪器仪表的测量控制精度决定了武器系统的打击精度，仪器仪表的测试速度、诊断能力则决定了武器的反应能力。因此先进的、智能化的测量控制与仪器仪表已成为精确打击武器装备的重要组成部分。 我们研制的新型光纤微球腔干涉传感技术可以用于各种物理量的测量，一方面，由于自有知识产权，无疑会提高我国在这方面技术的高科技含量，增强产品的国际竞争力，另一方面也会推动相关应用领域的检测水平，促进国防装备的水平提高，为提高军事装备的现代化提供装备支持。此外，测量控制与仪器仪表还是"新技术革命"的先导和基础。 高精度干涉仪在民用和军用领域需求非常迫切，意义重大，实现这一目标意义在于： （1）发展高精度、高灵敏度干涉仪技术是目前国际性研究热点问题，寻找新的技术突破点，是目前高灵敏度传感、测量技术的关键技术瓶颈之一； （2）《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中已将高精度测量相关技术作为优先发展的主题，是《发展规划》中明确要解决的重点关键技术，高灵敏度干涉仪技术是高精度测量的必备仪器之一，本项目的成果，提升我国高灵敏度干涉仪技术水平，为精密测量、精密加工提供关键技术，为测控仪器仪表行业提供新技术，提升产品的技术品质； （3）具有突破国外技术封锁，创立自主知识产权，形成我国高端干涉仪产品核心竞争力，提高我国在干涉仪领域自主创新水平的重要意义。 课题研究目的是研制新型光纤干涉仪温度传感一体化集成技术，实现测控和数据采集处理同步，研制干涉仪温度传感器灵敏度达到了0.005度。 环形谐振腔光纤干涉仪是本课题采取的研究方案，环形谐振腔具有高的色散和非常高品质因子，可以实现高分辨率传感应用。光学微球谐振腔是一种新型多模环形谐振腔，实验中可以对光纤末端熔融制作出带有光纤柄的光纤微球腔。 采用拉细的光纤与微球波导通过倏逝场进行耦合，通过测试微球谐振器的谐振波长的变化来传感温度的变化，采用具有高品质因子的微球腔作为温度传感探头，可以精确追踪其谐振波长变化，有利于高灵敏度的温度传感。高灵敏度的光谱仪由于体积庞大和昂贵而不便于实际应用，采用可调谐激光光源解调仪作为本课题首先考虑的方案。可调谐激光光源解调仪为了顺应光纤传感器测量系统向着波分复用和光纤传感网络方向发展的趋势，已成为光纤传感器测量系统光源的最佳选择，它提高了系统的传输功率、分辨率和精度。 本课题通过测试微球谐振腔谐振波长的变化来传感温度的变化，采用具有较高品质因子的微球腔作为温度传感探头，有利于高灵敏度的温度传感。微球腔的尺寸会选取为几十到几百?m直径，微球腔非常容易加工，同时有利于封装。 在经过四年的拼搏努力，已经于2016年11月25日，经过第三方的专家现场测试，圆满完成了课题验收，技术指标已经达到任务书要求。新型光纤干涉仪温度传感一体化集成技术，实现测控和数据采集处理同步，研制干涉仪温度传感器灵敏度超过了任务书指标0.01度，达到千分之五的国际先进技术水平。 在这一研制过程中，创新性体现在如下几方面： 1、完成了光纤微球腔干涉仪传感器的制作； 2、光纤微球腔干涉仪传感器可达到0.005度的分辨率； 3、实现了对光纤微球腔干涉仪传感器的稳定封装； 4、实现了新型光纤干涉仪的一体化集成技术。形成了完整光纤干涉仪的封装，可做到优化选择，实现测控，高效数据采集处理同步进行； 5、新型光纤干涉仪的性能稳定，稳定性是实现高效工作的关键，保证性能的提高。 发表文章与专利： 1.申请了国家发明专利5项，其中公示的有3项，授权的为2项。 2.对以上工作进行总结，取得了如下原创性成果：发表SCI文章14篇，EI文章17篇。

哈尔滨工业大学

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