1. 研究目的与意义
（1）研究背景
随着经济的迅猛发展和社会的不断进步,环境污染和工程质量问题已成为制约社会和谐发展的重要因素。开发新型的监测用传感器,已成为当今学术界以及工程界的研究热点。与传统电子传感器相比,光纤传感器由于具有结构灵巧、质轻价廉、抗电磁干扰及腐蚀、易于复用和远程感测、传输容量大等优点,因此被越来越多地应用于各种领域的监测。尤其是相位调制型的光纤传感器,因其可在大范围内实现对外界参量快速而精确的动态测量而受到诸多关注。在此类传感器当中,光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)是重要且应用广泛的结构形式之一；它主要是通过外界参量改变信号臂与参考臂之间的相位差,再利用解调技术获知参量的实时变化信息。全光纤MZI由于将两路传输光集成在同一根光纤之中,使器件更加灵巧、性价比更高且易于封装,近几年成为人们的研究热点。 随着光纤传输损耗问题的有效解决，光纤传感器便应运而生。光波在光纤中传输时，其特征参量(振幅、相位、波长等)会被外界物理量(应力、 温度、电磁场、位移等)直接或者间接的调制，据此可利用光纤获知外界参量的 变化情况，从而实现光纤传感。光纤传感器方便构成分布式的传感网络，有利 于实现远距离监控和多点实时监测，已被广泛应用于国防、医学、电力、建筑、石油等领域，并且伴随着近几年物联网技术的快速发展，光纤传感将与无线传感一起在物联网技术中起到更为重要
的作用。
（2）研究目的
研究M-Z干涉仪传感特性，丰富光纤M-Z干涉传感器的结构体系。
（3）研究意义
光纤传感器是以光信号作为传输载体的，具有以下优点：不受电磁干扰、绝缘性能高、防爆性能好、耐腐蚀、导光性能优良、频带范围很宽、成本低等。相位调制型的光纤传感器可在大范围内实现对外界参量快速而精准的动态测量，而光纤M-Z干涉仪是重要且应用广泛的结构形式之一。因此。对其特性的研究可以优化设计结构的参数，提升性价比。根据传感器对不同参数的灵敏度，探索其最适宜的传感应用领域。
2. 研究内容与预期目标
（1）研究内容
a、了解光纤传感器基本知识和研究现状；
b、掌握光纤M-Z干涉仪的基本原理；
3. 研究方法与步骤
（1）调研、收集、查阅和学习科技文献资料了解基于光纤M-Z干涉仪传感器实验装置及传感器的结构；
（2）掌握传感器的基本原理；
（3）使用matlab和相关仿真软件对实验测量结果进行分析；
4. 参考文献
[1] 王衡等，基于m-z干涉仪的全光纤电流传感器，传感器与微系统，2011，30(1)：73-75；
[2] 周赢武等，基于光纤m-z干涉的高灵敏度液体折射率传感器的实验研究，光子学报，2012，41(7)：841-844；
[3] CAO Zhi-gang，ZHANG Zhao，JI Xiao-chun，et al. Strain-insensitive and high temperature fiber sensor based on a Mach-Zehnder modal Interferometer. Optical Fiber Technology，2014，20：24-27；
5. 工作计划
（1）2月20日~3月12日 查阅文献、收集资料；
（2）3月13日~4月16日 学习M-Z光纤干涉仪基础理论，熟悉matlab和相关仿真软件的使用，完成开题报告，确定设计方案；
（3）4月17日~5月19日 将光纤锥和GIMMF结合起来，完成M-Z光纤干涉仪传感器设计及性能分析；
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