光纤温度传感器的研究
温度光纤传感实验报告
一、实验目的1. 理解光纤传感技术的基本原理，掌握光纤传感器在温度测量中的应用。
2. 学习光纤光栅温度传感器的制作方法，掌握其性能测试和数据分析。
3. 了解温度光纤传感器的实际应用场景，提高对光纤传感器技术的认识。
二、实验原理光纤传感器是一种基于光纤材料的光学传感器，具有抗电磁干扰、体积小、重量轻、防腐性好等优点。
光纤光栅温度传感器是光纤传感器的一种，其原理是利用光纤光栅的布拉格波长位移特性，即当光纤光栅的温度发生变化时，其反射或透射光的波长会发生偏移，从而实现对温度的测量。
三、实验仪器与材料1. 光纤光栅温度传感器2. 光纤光栅光谱分析仪3. 温度控制器4. 实验台5. 数据采集系统四、实验步骤1. 将光纤光栅温度传感器固定在实验台上，连接好光纤光谱分析仪和数据采集系统。
2. 调节温度控制器，使环境温度逐渐升高，记录光纤光栅光谱分析仪输出的光谱数据。
3. 重复步骤2，使环境温度逐渐降低，记录光谱数据。
4. 分析光谱数据，计算光纤光栅的布拉格波长位移与温度之间的关系。
五、实验数据与分析1. 实验数据：| 温度（℃） |布拉格波长（nm）||----------|--------------|| 20 | 1552.0 || 30 | 1553.5 || 40 | 1555.0 || 50 | 1556.5 || 60 | 1558.0 |2. 分析：通过实验数据可以看出，光纤光栅的布拉格波长随温度升高而增加，说明光纤光栅具有正的温度系数。
根据实验数据，可以拟合出光纤光栅的布拉格波长与温度之间的关系式：$$\lambda_B = 1552.0 + 0.0135T$$其中，$\lambda_B$为布拉格波长，$T$为温度。
六、实验结论1. 光纤光栅温度传感器具有良好的温度响应特性，可以实现对温度的精确测量。
2. 通过实验验证了光纤光栅的布拉格波长与温度之间的关系，为光纤光栅温度传感器的应用提供了理论依据。
光纤温度传感器实用化若干关键问题的研究的开题报告
光纤温度传感器实用化若干关键问题的研究的开题报告一、研究背景和问题陈述随着工业化进程的发展和技术的不断更新，温度传感器已经成为了广泛使用的一种无线测量设备。
目前，温度传感器主要有电阻式、电热式、热电偶式等多种，它们在不同应用场合中有着不同的优点和局限。
随着光纤技术的成熟，光纤温度传感器因其高精度、无电磁干扰、无线传输等优点，逐渐得到了广泛的关注和应用。
但是目前光纤温度传感器在实际应用中还存在若干关键问题，例如测量范围有限、加工困难、复杂度高等等，导致其应用受到了一定程度的限制。
因此，对光纤温度传感器的实用性问题进行研究，对其进一步推广和应用有着十分重要的意义。
二、研究目的和意义本研究旨在探讨通过光纤温度传感器实现工业应用的若干关键问题，深入分析其局限性，并提出有效的解决方案。
具体研究目的如下：1.分析光纤温度传感器实用化中存在的关键问题，例如测量范围有限、加工困难、复杂度高等；2.探讨解决光纤温度传感器关键问题的有效途径和方案，包括降低成本、提高精度、简化加工等；3.对光纤温度传感器的应用前景进行展望，探讨其在工业领域中的广泛应用。
通过本研究，可以为光纤温度传感器的实际应用提供参考和支持，推进光纤温度传感器技术的创新和发展。
三、研究方法和步骤本研究主要采用实证性研究方法，结合实际数据和现有文献，对光纤温度传感器的实际应用中存在的关键问题进行分析和探讨，同时提出相应的解决方案和建议。
具体研究步骤如下：1.资料搜集：收集光纤温度传感器相关的文献和数据，全面、系统地了解其现有的应用情况、存在的问题和解决方案等；2.问题分析：对光纤温度传感器实际应用中存在的关键问题进行分析和总结，找出其中的共性和规律；3.解决方案：通过对光纤温度传感器的实际应用进行案例研究和模拟模型分析，提出有效的解决方案和技术支持；4.实践应用：将提出的解决方案在光纤温度传感器的实际应用中进行验证，并对有效性和实用性进行评估；5.总结报告：撰写研究报告，总结解决光纤温度传感器关键问题的有效途径和方案，并展望其在工业领域中的广泛应用。
研究光纤温度传感器的现状及发展
研究光纤温度传感器的现状及发展自20世纪70年代以来，光纤测温就已成为检测温度的最先进的技术，由于其不易受电磁干扰的优点，普遍应用于检测温度的工作当中。
并且光纤测温技术操作起来非常简便，与高科技产品都很匹配，如计算机等电子设施，再加上光纤不仅传输性能强，而且还具有抗辐射的特性，因此被广泛使用在各种环境的作业中。
国外很多发达国家已十分青睐此项技术，逐渐地用其取代传统的检测温度的技术，光纤技术得到了广泛应用。
1 不同光纤温度传感器的原理和研究现状按照工作原理，光纤温度传感器的类别分为功能型和传导型两种。
其中功能型传感器是指，温度检测是依据，光纤会跟随温度改变的特点进行的传感器；而传导型温度传感器的工作原理是，在对温度检测时，光只是起到信号指示的功能，通过光的指示可以躲避复杂环境下的温度测试，此类传感器系统较为复杂。
下面就详细介绍两种光纤温度传感器。
1.1 分布式光纤温度传感器分布式光纤温度传感器，通常用在检测空间温度分布的系统，其原理最早于1981年提出，后随着科学家的实验研究，最终研制出了此项技术。
这种传感器原理发展是基于三种传感器的研究，分别是瑞利散射、布里渊散射、喇曼散射。
在瑞利散射（OTDR）和布里渊散射（OTDR）的研究已取得了很大的进展，因此未来的传感器研究热点，将放在对基于喇曼散射（OTDR）的新分布式光纤传感器的研究上。
最近，土耳其Gunes Yilmaz开发出了一种分布式光纤温度传感器，此传感器的温度分辨率是1℃，空间分辨率是1.23m。
在我国也有很多大学展开了对分布式光纤温度传感器的研究，例如，中国计量大学1997年发明出煤矿温度检测的传感器系统，其检测温度为-49℃～150℃，温度分辨率为0.1℃。
1.2 光纤荧光温度传感器当前最热门的研究，就是针对光纤荧光温度传感器，其是利用荧光的材料会发光的特性，来检测发光区域的温度。
这种荧光的材料通常在受到紫外线或红外线的刺激时，就会出现发光的情况，发射出的光参数和温度是有着必然联系的，因此可以通过检测荧光强度来测试温度。
分布式光纤温度传感器信号处理的研究的开题报告
分布式光纤温度传感器信号处理的研究的开题报告一、研究背景与需求分析在工业生产和环境监测中，温度传感器是一种重要的测量设备，可用于监测各种物体和工艺中的温度变化。
传统的温度传感器主要包括热敏电阻、热电偶、红外线非接触式温度传感器等，这些传感器的测量范围和精度都有一定的局限性，不能满足高精度、长距离、大范围温度监测的需求。
为此，分布式光纤温度传感技术应运而生。
分布式光纤温度传感器通过将光纤线束沿着要监测的物体或管道布置，利用光纤的热响应特性，实现了对物体表面温度分布的监测。
目前已广泛应用于电力、石油和化工等生产领域和土木工程、地质勘探等领域。
然而，分布式光纤温度传感器的信号处理需要解决多项难点，包括传感器应力对温度测量的影响、纤芯反射率等影响因素，以及信号采集、传输和处理方面的技术问题。
因此，在这个领域的研究具有重要的理论和实践意义。
二、研究内容与目标本文针对分布式光纤温度传感器信号处理的问题进行研究，主要包括以下内容：1.探究传感器温度测量的基本原理及其在实际应用中的误差来源。
2.研究光纤表面应力对温度测量精度的影响，建立相应的模型。
3.针对信号采集、传输和处理环节，分别对其进行优化和改进，提高系统的测量精度和准确度。
本文旨在提高分布式光纤温度传感器的测量精度和可靠性，为其在实际生产和环境监测中的应用提供更为稳定的技术支持。
三、研究方法与技术路线本文主要采用理论分析和实验研究相结合的方法，通过建立数学模型和实验验证的方法，验证采样频率、采集时间对温度精度的影响，确定合理的采集参数。
针对信号采集和处理方面的问题，本文采用数字信号处理技术进行处理，通过离散小波分析、最小二乘拟合等方法，实现对信号的降噪和精确拟合，提高系统的测量精度。
四、预期成果与意义本文的预期成果主要包括：1.建立分布式光纤温度传感器的数学模型，研究其测量误差的来源和影响因素。
2.通过实验验证的方式，确定合理的采集参数，并优化信号处理算法，提高系统的测量精度和准确度。
光纤温度传感器的技术原理和相关应用研究
光纤温度传感器的技术原理和相关应用研究摘要：随着光纤技术研究的不断发展，人类的生活越来越离不开光纤传感器。
光纤传感器以其体积小、质量轻、灵敏度高、不易受到电磁的干扰等优点，人类开发出了各种类型的光纤传感器，逐渐取代了传统传感器在人类生活中的应用。
本文详细介绍了光纤的三种特性及其各自的特点，光纤传感器的工作原理和其按照不同方式的分类。
重点讲述了光纤温度传感器的特点以及分布式光纤温度传感器、光纤荧光温度传感器、光纤光栅温度传感器、干涉型温度传感器的测温原理与性质特点，并利用它们的工作原理及特点将光纤温度传感器应用到医疗、建筑、电力系统、航空航天等应用上。
利用光纤温度传感器的工作原理，进行基于马赫-泽德尔干涉仪的测温实验。
并根据这次的测温实验得到光纤温度传感器测温的优缺点，并对光纤温度传感器测温方法的改进提出自己的见解。
关键词：光纤光纤传感温度传感器测温Technical principles and fiber optic temperature sensorsrelated researchAbstract：With the continuous development of optical fiber technology research, human life increasingly inseparable fiber optic sensors. Fiber Optic Sensors its small size, light weight, high sensitivity, less susceptible to electromagnetic interference and other advantages, humans developed various types of fiber optic sensors, gradually replaced the traditional sensors in human life.This paper describes the three characteristics of the fiber of their characteristics, working principle of fiber sensor and its classification in different ways. Focuses on the characteristics of the fiber optic temperature sensor, and temperature characteristics and properties of the principle of distributed optical fiber temperature sensors, fiber optic fluorescence temperature sensors, fiber grating temperature sensor, interferometric temperature sensor, and the use of their works and the characteristics of the fiber optic temperature sensors to the medical, construction, power systems, aerospace and other applications.The use of fiber optic temperature sensor works, based Mach - Ze Deer interferometer temperature experiments. And give advantages and disadvantages of fiber optic temperature sensor according to the temperature of the temperature experiment, and suggest improvements fiber optic temperature sensor temperature measurement method of his own views.Key words：Fiber;Fiber optic sensing;Temperature sensor;Applications;Measuring temperature引言随着人类社会的进步，光电子技术发展的越来越快，其中以光纤技术的发展最为迅速，半个多世纪以来，人们充分享用了由光纤技术带来的文明与便利后，有充分的理由使人们相信，人类已逐步进入由光主宰的技术世。
光纤温度传感器的研究和应用
01 引言
03 应用场景 05 结论
目录
02 原理与技术 04 研究方法与成果 06 参考内容
引言
随着科学技术的发展，传感器在各个领域的应用越来越广泛。其中，光纤温度 传感器作为一种高灵敏度、高分辨率的传感器，引起了人们的广泛。光纤温度 传感器基于光纤传感技术，通过测量光纤中光的干涉效应或传输特性来推导被 测温度场的分布情况，具有抗干扰能力强、稳定性高、响应速度快、测量范围 广等优点。本次演示将从原理与技术、应用场景、研究方法与成果、结论等方 面介绍光纤温度传感器的研究和应用。
光纤温度传感器的主要技术包括光纤传感技术、光学信号处理技术和计算机技 术等。其中，光纤传感技术是光纤温度传感器的核心，包括干涉仪、光纤 Bragg光栅、光纤F-P腔等。这些技术可以实现对光的干涉、反射、透射等特 性的测量，从而实现温度的测量。
光学信号处理技术则包括光路准直技术、光调制技术、信号解调技术等，可以 对光学信号进行处理和解析，提高测量的准确性和稳定性。计算机技术则用于 实现数据采集、处理和输出等功能，使传感器具有更好的可操作性和可维护性。
3、生物医学：在医疗领域，光纤温度传感器可用于实时监测病患的体温变化， 为医生提供准确的诊断依据。
4、环境监测：在环境监测领域，光纤温度传感器可用于监测土壤、水质、空 气等环境参数的变化，为环境保护提供数据支持。
优势分析
光纤温度传感器相比传统温度传感器具有以下优势：
1、测量精度高：由于光纤对温度的敏感性，光纤温度传感器可以实现高精度 的温度测量。
近年来，随着计算机技术和数值计算方法的不断发展，仿真研究在光纤温度传 感器的研究中越来越受到重视。研究人员通过建立精细的光纤温度传感器模型， 对各种影响其性能的因素进行全面分析，并开展大量的优化设计工作，取得了 一系列重要的研究成果。例如，研究人员通过对光纤传感器的优化设计，成功 提高了其测量准确度和稳定性；同时，还探究了不同环境因素对光纤温度传感 器性能的影响，为实际应用提供了重要的参考依据。
光纤温度传感器的研究
光纤温度传感器的研究光纤温度传感器是一种利用光纤传输信号来感知温度变化的传感器。
光纤温度传感器具有很高的敏感度和精度，并且能够长期稳定地工作。
近年来，光纤温度传感器在各种工业领域中得到了广泛应用，如能源、石油化工、航空航天等。
本文将从原理、结构和应用三个方面对光纤温度传感器的研究进行探讨。
首先，光纤温度传感器的原理是利用光纤的热敏特性来感测温度变化。
所谓光纤的热敏特性就是指光纤的折射率随温度的变化而变化。
当光纤受到热效应时，折射率产生变化，从而改变光的传播速度和相位，通过测量光的传输特性的变化，可以确定温度的变化。
光纤温度传感器的结构一般包括两个部分：光纤和光学仪器部分。
光纤部分是光纤传输温度信息的载体，可以是单模光纤、多模光纤或光纤光栅；光学仪器部分包括光源、光谱仪和信号处理器等。
光源产生光信号，经过光纤传输到待测物体接触部位，再经过反射和散射等过程返回光谱仪，最后由信号处理器分析处理得到温度值。
光纤温度传感器在各个领域中有着广泛的应用。
在能源领域，光纤温度传感器可以用于实时监测火电厂、核电厂等设备的运行温度，以及油井、油管等石油化工装置的温度分布，保证设备的安全运行。
在石油化工领域，光纤温度传感器可以应用于炼油、裂化、合成等过程中对催化剂、反应器的温度进行监测和控制。
在航空航天领域，光纤温度传感器可以应用于火箭发动机、航空发动机等高温环境下的温度监测，保证设备的可靠性和安全性。
光纤温度传感器的研究还存在一些挑战和问题。
首先，光纤温度传感器的制备和封装技术需要进一步提高。
目前，光纤温度传感器的制备过程较为复杂，加工周期长，且封装方式不够灵活，有一定的局限性。
其次，光纤温度传感器的应用范围还有待扩展。
虽然光纤温度传感器已经在一些领域中得到了应用，但是在一些特殊环境下，如高温、强辐射等环境中的应用还存在一些技术难题。
综上所述，光纤温度传感器作为一种新兴的温度测量技术，具有很大的潜力。
随着光纤技术和信号处理技术的不断发展，光纤温度传感器在各个领域中的应用将不断扩大。
基于光纤传感技术的温度测量及其应用研究
基于光纤传感技术的温度测量及其应用研究随着现代科技的不断进步和技术的不断更新，人们的生活水平和生产效率也得到了极大的提高。
在新的信息时代，各种先进的技术和工具被广泛应用于各种领域，光纤传感技术就是其中之一。
本文将探讨基于光纤传感技术的温度测量及其应用研究。
一、光纤传感技术概述光纤传感技术是指利用光纤作为传输介质，将传输过程中的光的特性与被测参数的变化相互联系起来，实现对各种物理量的测量与监测。
光纤传感技术的特点是不受电磁干扰和较高的灵敏度，可用于测量温度、压力、湿度、振动等多种参数。
二、基于光纤传感技术的温度测量原理光纤在传输过程中，会发生光的衰减和相位变化。
温度变化会引起光纤的长度和折射率发生改变，从而导致光的传输参数（如衰减、相位）发生变化。
因此，根据光的传输参数的变化，可以获得被测温度的信息。
三、基于光纤传感技术的温度测量应用研究基于光纤传感技术的温度测量应用广泛。
温度是工业生产和科学研究中的关键参数，在许多领域都有着广泛的应用。
在石化、化工等行业中，温度监测对于生产安全至关重要。
利用光纤传感技术进行温度测量，不仅可以有效地提高测量准确度，还可以实现对温度进行远程监测和数据存储。
光纤传感技术在医学方面的应用也很有潜力。
医用光纤传感器可以测量人体内部器官的温度，其具有高精度、无创、便携等特点。
同时，还可以将传感器与智能监测系统相结合，实现对生命体征的实时监测。
在环境保护和自然灾害预警方面，光纤传感技术也有着广泛的应用前景。
例如，在火灾预警中，可以利用光纤传感器实时测量火情的温度，快速预警并采取措施。
四、现状与发展趋势当前，光纤传感技术已广泛应用于各个领域中，并且在不断地得到改进和发展。
相信随着技术不断更新和不断完善，光纤传感技术的应用和发展将会更加广泛和深入。
同时，中小型企业也逐渐将重点放在技术更新和转型上，并成立研究所和实验室，加速新技术的推广和发展，提升企业竞争力。
总之，光纤传感技术已成为现代科技领域中不可或缺的一部分，其在温度测量和应用中的优越性使其受到广泛的关注和应用。
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光纤温度传感器的研究毕业生：夏正娜指导老师：王兆民孟瑜摘要：光纤温度传感器是20世纪70年代发展起来的一种新型传感器，与传统的温度传感器相比，它具有灵敏度高、体积小、质量轻、易弯曲、抗电磁干扰等优点；特别适用于易爆、易燃、腐蚀性强等苛刻环境下的温度检测。
因此，光纤温度传感器得到迅速发展。
本文根据双光束干涉原理，自行构成了一个干涉型光纤温度传感器，观察干涉图样，对其进行了实验研究，阐述了它的原理，实验步骤，将得到的数据进行了分析处理，验证了本实验测量温度的可行性，并对实验装置进行了改造。
关键词：光导纤维光纤温度传感器干涉原理干涉型光纤温度传感器Abstract ：Optical fiber temperature sensor is a new developed type of sensor in the 70s of the Twentieth Century. Compared with the traditional temperature sensors，it owns a lot of advantages，such as higher sensitivity，smaller volume，slighter mess ，easier to bend and stronger capacity of Shielding the electro-magnetic interference. Particularly，it can be applied to detect the temperature of the explosive，flammable and corrosive matters in harsh environment. Therefore, optical fiber sensor developed rapidly in recent years.This paper bases on the interference principle, it construct a interference optical fiber temperature sensor. Observing the interference fringe, analyzing the experiment result, detailing its principle and experiment steps, then I can get some data to deal with the data. The data copes the theory perfectly. At last, I propose some advices to improve this experiment.Key word ：Optical fiber Optical fiber temperature sensorInterference principle interference optical fiber temperature sensor.1. 引言温度是度量物理冷热程度的物理量，许多物理现象和化学现象都是在一定的温度下进行的。
温度是作为衡量客观物质世界运动及其存在状态的一个重要物理量，温度信息的获得，可以使人们能够更好地掌握客观世界的内在规律。
随着科学技术的发展，各个领域对测温元件的性能和效率提出了越来越高的要求，特别是工业、医学、电力等领域，在有强电磁干扰或易燃易爆的场合下，传统温度传感器便受到很大的限制。
光纤传感器是上世纪70年代中期发展起来的一种新型的传感器，是光纤和光纤通信技术发展的产物。
由于光纤具有体积小、重量轻、电绝缘性好、柔性弯曲、耐腐蚀、灵敏度高等特点，能完成传统的传感器很难完成或者不能完成的任务。
光纤传感技术用于温度测量，除了具有以上特点外，与传统的温度测量仪器相比，还具有响应快、频带宽、防爆、抗电磁干扰等优点，因此，光纤温度传感器是光纤传感器发展的一个重要分支。
光纤温度传感器按被测信号转换机理的不同分为两类：1.利用利用光纤的各种特性（位相、波长、强度等）随温度的特点进行温度测定，它具有传感合一的特点，信息的获取和传输都在光纤之中，属于功能型光纤温度传感器。
2．使用其他物理性质的敏感元件来对待待测对象的调制功能，光纤只作为信号的传输通道，来避开测温区域的复杂环境，属于传输型光纤温度传感器。
干涉型光纤温度传感器属于相位调制式功能型光纤温度传感器，它是利用两束光产生相位差并导致干涉现象来测量温度，主要应用于精密测温的领域。
而干涉型光纤温度传感器以全光纤、灵敏度高、能实现多路传感以及传感量大等优点，在光纤温度传感器中占有十分重要的地位。
2. 干涉型光纤温度传感器2.1干涉型光纤温度传感器的基本原理在光纤中传播的光的相位由以下3个因素决定[1]：①光纤波导的物理长度；②光纤折射率及其分布；③光纤波导的横向几何尺寸。
温度能直接改变上述三个因素的参数，产生相位变化。
光纤长L ，对波长λ的光波以光纤入口平面为基准测得的相位为L n k Ln L100122===λπλπφ (3.1)式中λ0为真空中的光波长；L 为光纤的长度；n 1为光纤芯的折射率；k 0为光在真空中的波长；假设折射率分布随温度变化保持恒定，那么光纤中的相位随温度变化则表示为： d n L φφφφ∆+∆+∆=∆ （3.2）式中，L φ∆为光纤长度变化产生的相位变化，称为应变效应；n φ∆为光纤折射率变化产生的相位变化，称为光弹效应；d φ∆为光纤波导横向几何尺寸变化产生的相位变化，称为泊松效应[2]。
长度变化L ∆时光相位变化量为：L L ∆=∆λπφ2 （3.3）折射率变化n ∆时光相位变化量为：n L n ∆=∆λπφ2 （3.4） 光纤波导横向几何尺寸变化d ∆时光相位变化量为：d dL d ∆∂∂⋅=∆λλπφ22 （3.5）泊松效应引起的光纤直径变化所产生波导传播常数的变化很小，所以可以忽略不计[3]。
因此相位变化为：T T n L ∆⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+=∆αλπφ2 (3.6) 式中，α为光纤线膨胀系数；Tn ∂∂为光纤折射率随温度变化的系数；由（3.6）式看出，温度的变化引起相位的变化，通过仪器测出相位的变化就可以测出温度。
2.2 马赫-泽德尔光纤温度传感器下图即为马赫-泽德尔光纤温度传感器的装置图，它由氦氖激光器、扩束器、分束器、显微物镜、两根长度相同的单模光纤、光电探测器等组成。
由激光器发出的光经过扩束器后再经过分束器，分成两束光，一根为参考光，一根为测量光，一般参考臂放在恒温箱中，光程保持不变，而测量臂在温度的作用下，折射率和长度都发生变化，产生相位差，形成干涉。
变化两者的相位差，条纹就会发生移动。
相位变化一个π2，条纹就会移动一条。
通过干涉条纹移动的数目就可以算出温度的变化。
图3-1 M-Z 光纤温度传感器结构图M-Z 光纤温度传感器有优点也有缺点，其优点是抗干扰能力强，灵敏度高，电绝缘性好，不产生火花等；其缺点是：安装比较繁琐，光纤用的比较多，参考臂和测量臂很难安装在一起，环境的影响也比较大[4]。
3. 光纤温度传感器的实验3.1 实验结构图本实验所用的仪器有：GY-10型He-Ne 激光器1套（波长为632.8nm ）、聚焦透镜、五维微调架、632.8nm 单模光纤、分束器等。
它们各自的作用是：He-Ne 激光器提供相干光源；聚焦透镜对激光输出的光进行聚焦，以提高光纤的耦合效率；五维微调架用于调节激光与光纤的耦合；单模光纤用来传输光的；分束器把激光分为两束，一束为参考光，另一束为测量光，测量光经过温控箱，感受温度的变化；观察屏置于两束光的干涉场内，接收干涉条纹。
3.2 实验原理本实验中传感量是温度，温度改变了光波的位相，通过对位相的测量来实现对温度的测量。
实验中用到的干涉仪为马赫-泽德尔干涉仪（M-Z ）。
如图4.1所示，两个光纤中一根为参考臂，干涉仪工作时，由He-Ne 激光器发出的激光经过分束器分别输入两根长度基本相同的单模光纤，参考光纤置于温控箱中，它在测温过程中的光程始终保持不变，把参考光纤和测量臂光纤输出端合在一起，两束光就会产生干涉，从而出现干涉条纹。
当测量臂光纤受到温度场的作用后，长度和折射率发生变化，其相位变化公式为：T T n L ∆⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+=∆αλπφ2 (4.1) 可知，温度的变化主要取决于Tn ∂∂项，干涉条纹的移动数量反映出被测温度的变化。
3.3实验步骤与现象3.3.1 实验步骤（1）开启激光器电源，在屏上应观测到干涉条纹，这表明实验装置已经能正常工作了。
（2）打开温度控制开关，表盘上显示的是当前温度，由室温开始，每上升1℃，测量一次干涉条纹的移动数。
（3）将测量值绘制出温度-干涉条纹移动数曲线。
3.3.2 注意事项学校实验室的仪器中，放置干涉仪的铁盒子已经打开，并且使用了一段时间，所以在做实验之前将铁盒子里的光纤输出端以及光纤输入端处理一下再做实验，否则很难形成干涉条纹。
图4-2 实验所用的仪器3.3.3 实验现象调节五维微调架，使激光较好的耦合进光纤，直至观察到较清晰的干涉条纹。
干涉条纹如图4.3所示，打开温控箱开关，过一会儿，发现观察屏上的条纹发生移动。
当温度升高时，条纹向外冒出；当温度降低时，条纹向相反的方向移动。
我们可以通过温度显示面板看到光纤受热处的温度，对于干涉条纹，要尽量的清晰，明暗鲜明，才能较为清楚的观测到条纹的移动个数。
图4-3 干涉条纹3.4 实现数据及处理在本次实验中我们以室温为基准，每隔1℃记录一次条纹的移动次数。
测了三组实验数据分别如下表4-1所示：表4-1（a）温度变化与条纹移动数目温度（℃）18.6 19.6 20.6 21.6 22.6 23.6 24.7 25.6 26.7 27.7 28.6条纹移动数0 13 20 28 36 43 50 56 63 69 73表4-2（b）温度变化与条纹移动数目温度（℃）17.4 18.4 19.5 20.4 21.4 22.6 23.5 24.4 25.4 26.4 27.5条纹移动数0 14 23 30 37 45 51 57 63 69 75表4-3（c）温度变化与条纹移动数目温度（℃）17.9 18.9 19.9 20.9 21.9 22.9 23.9 24.8 25.8 26.9 27.9条纹移动数0 14 22 30 37 44 51 57 63 70 75运用绘图软件Origin8,画出它们的曲线图，拟合完后的温度-条纹移动个数曲线图如下图4-4所示：（a）（b）（c）图4-4 温度-条纹移动个数曲线图3.5 实验分析及改进3.5.1 实验分析由图4-4可知，温度-条纹移动个数曲线基本成线性关系。