级联型光子晶体光纤传感器制备与传感特性研究

发布时间：2017-05-11 06:05

  本文关键词：级联型光子晶体光纤传感器制备与传感特性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：光纤传感器以其体积小、灵敏度高、抗电磁干扰和制作简单等优点,被广泛应用于工业、建筑、国防和生物医学等领域。近年来,随着各种光纤传感器的出现,不仅拓展了常规光纤的检测范围,更为开发新型光纤传感器件提供了丰富的借鉴基础。光子晶体光纤作为一种新型特种光纤,以其灵活多变的结构和诸多单模光纤不可比拟的特性,逐渐成为新型光纤传感器件研究的热点。本文通过调研近年来光子晶体光纤传感器的研究现状,提出一种级联型光子晶体光纤传感器。详实研究了该传感器的制备方法及这种新型传感器的折射率、温度、曲率和应力传感特性。主要内容包括:首先,介绍了光纤传感器国内外的研究现状,重点分析了不同种类光子晶体光纤传感器的研究方法。其次,理论分析了级联型光子晶体光纤传感器的传感原理,对实验中所用到的光子晶体光纤传输模式进行仿真研究。研究了级联型光子晶体光纤传感器的制备方法,实验研究了不同错位量、不同熔接电流和不同长度光子晶体光纤时对传感器传输光谱的影响。再次,研究了级联型光子晶体光纤传感器的折射率和温度传感特性,通过分析外界折射率和温度变化时对传感器传输光谱的变化,实验研究传感器对折射率和温度的传感特性。最后,研究了级联型光子晶体光纤传感器的曲率和应力传感特性,实验研究了不同熔接电流和不同光子晶体光纤长度时所制备传感器的曲率和应力传感特性。
【关键词】：级联 光子晶体光纤 折射率 温度 曲率 应力
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP212
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 引言10
• 1.2 光纤传感器的研究现状10-14
• 1.2.1 Michelson干涉型光纤传感器11
• 1.2.2 Sagnac干涉型光纤传感器11-12
• 1.2.3 Fabry-Perot干涉型光纤传感器12-13
• 1.2.4 Mach-Zehnder干涉型光纤传感器13-14
• 1.3 PCF传感器的研究现状14-17
• 1.3.1 熔接法14-15
• 1.3.2 填充法15-16
• 1.3.3 选择空气孔塌陷法16
• 1.3.4 化学腐蚀法16
• 1.3.5 熔融拉锥法16-17
• 1.4 论文内容及章节安排17-19
• 第2章 级联型PCF传感器的原理与制备19-31
• 2.1 引言19
• 2.2 PCF的基本特性19-22
• 2.2.1 无截止单模传输特性19-20
• 2.2.2 色散可调特性20
• 2.2.3 高非线性20
• 2.2.4 高双折射特性20
• 2.2.5 PCF传输模式20-22
• 2.3 级联型PCF传感器的传感原理22-24
• 2.3.1 级联型PCF传感器结构22
• 2.3.2 双马赫-曾德尔传感原理22-24
• 2.4 级联型PCF传感器的制备24-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第3章 级联型PCF传感器折射率和温度传感特性31-44
• 3.1 引言31
• 3.2 级联型PCF传感器折射率传感特性31-39
• 3.3 级联型PCF传感器温度传感特性39-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第4章 级联型PCF曲率传感特性44-54
• 4.1 引言44
• 4.2 级联型PCF传感器曲率测量原理44
• 4.3 级联型PCF传感器的曲率传感特性44-53
• 4.3.1 曲率传感器的制备44-45
• 4.3.2 曲率传感实验45-53
• 4.4 本章小结53-54
• 第5章 级联型PCF应力传感特性54-64
• 5.1 引言54
• 5.2 级联型PCF传感器应力测量原理54-55
• 5.3 级联型PCF传感器应力传感特性55-63
• 5.4 本章小结63-64
• 结论64-66
• 参考文献66-71
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果71-72
• 致谢72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郭璇;刘丰;徐香;付兴虎;齐跃峰;谈爱玲;;模间干涉的包层腐蚀型椭芯保偏光纤折射率传感特性[J];光学学报;2015年07期

2 付兴虎;谢海洋;王柳柳;付广伟;毕卫红;;单模与多模光纤级联型压力传感器[J];光子学报;2015年04期

3 张开玉;赵洪;杨玉强;张伟超;;基于光纤法布里-珀罗干涉仪的高压静电传感器[J];光学学报;2014年11期

4 付广伟;郭朋;付兴虎;毕卫红;高飞龙;;基于CO_2激光熔融塌陷的PCF Mach-Zehnder干涉仪折射率传感特性[J];光电子.激光;2014年09期

5 郭新春;宁提纲;李晶;李超;;基于偏芯结构的光纤弯曲传感器及其特性研究[J];光电子.激光;2014年08期

6 毕卫红;申远;刘强;付广伟;付兴虎;纪玉申;;直接熔融塌陷光子晶体光纤马赫-曾德尔干涉仪的折射率传感特性[J];中国激光;2014年05期

7 闫继送;袁明;张志辉;王东升;;基于拉伸装置的光纤应变系数标定及误差分析[J];光电工程;2014年01期

8 童峥嵘;韩伟;曹晔;;基于多模光纤偏芯熔接实现温度和折射率同时测量的光纤传感器[J];光学学报;2014年01期

9 纪玉申;付广伟;付兴虎;申远;毕卫红;;熔融拉锥型光子晶体光纤马赫-曾德尔干涉仪传感特性[J];光学学报;2013年10期

10 姚建铨;王然;苗银萍;陆颖;赵晓蕾;景磊;;基于液体填充微结构光纤的新型光子功能器件[J];中国激光;2013年01期

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本文编号：356414