0 引言

    光纤传感器以其结构简单、重复性好、易于制造、抗电磁性能好等优点受到国内外研究人员的青睐，已被广泛用于多种物理参数的测量，如温度[1-2]、应变[3-4]、折射率[5-6]和曲率[7-8]。其中，马赫-曾德尔干涉仪（MZI）传感器结构包括纤芯错位拼接[8-9]、锥形光纤[10]、花生型结构[4]等。近年来，游标效应的出现，为提高光学传感器的灵敏度提供了新的思路。

    为了在叠加光谱中实现游标效应，需要2个自由光谱范围近似但不相等的干涉仪。2017年，LIAO H等人[11]提出了一种新的频谱提取方法，即通过使用由2个错位的单模光纤（SMF）结构组成的级联MZI精确提取信号包络。然而，由于传感器通过级联2个MZI来实现游标效应，这导致了信号干涉强度差异较大，因此信号相对较弱。此外，级联MZI的叠加频谱包含高频精细谱分量，这些高频精细谱分量需要经过复杂的数学处理才能提取出包络偏移。同年，WANG Z等人[12]在2根多模光纤之间熔接1段空心光纤，制成了1种基于并联游标效应的温度MZI传感器，其叠加谱中不含高频精细谱分量。这种特性使得包络偏移的提取更为容易。然而，这种测量方法主要适用于单一的温度测量。

    基于此，本文设计一种基于并联游标效应的马赫-曾德尔（MZ）光纤应变传感器增敏解调系统（下文简称MZ光纤应变传感器解调系统），提高系统应变测量灵敏度和消减应变测量时的温度串扰。

3 结束语

    本文设计了一种MZ光纤应变传感器增敏解调系统，并解决了传感器温度串扰问题。该系统由自由光谱范围相差较小的SNFS-MZI结构的传感干涉仪和参考干涉仪构成。实验结果表明：系统应变灵敏度为7.39 pm/με，温度灵敏度为139.06 pm/℃；与单个传感干涉仪相比，所提系统的应变灵敏度提高了约4倍；通过调节2个干涉仪的传感臂长可以灵活调整系统灵敏度的提高倍数。该系统结合参考传感器的干涉谱，还可以消减温度串扰，适用于精密测量领域。