長周期光纖光柵高靈敏度折射率傳感器
本文選題:長周期光纖光柵(LPG) + 傳輸譜 ; 參考:《長春理工大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:長周期光纖光柵(LPG)為一種廣泛應(yīng)用于光通信和光傳感領(lǐng)域的光纖器件,在傳感應(yīng)用領(lǐng)域,其有著獨特的優(yōu)勢。本文首先在理論上對LPG進行了研究,模擬分析了LPG的耦合特性、有效折射率特性以及各光纖參數(shù)和光柵參數(shù)對傳輸譜特性的影響,為制作成滿足我們需要的LPG提供一定的指導(dǎo)作用。普通的LPG(包層直徑為125μm)對環(huán)境折射率不是特別敏感。包層直徑的改變對LPG各個包層模的傳輸譜有不同程度的影響。本文仿真了不同包層直徑下LPG的傳輸譜及各包層模折射率靈敏度隨包層直徑的變化趨勢,并對其進行了闡述分析,在理論上解釋了包層直徑的減小如何提高折射率靈敏度。理論研究表明,減小包層直徑,選擇適當(dāng)?shù)陌鼘幽?能實現(xiàn)LPG對外界折射率高靈敏度的傳感測量。文章最后用包層直徑為80μm的LPG和普通LPG分別實驗測試了Na Cl溶液的折射率特性,實驗中對溫度進行了補償。實驗測得所選用的80μm的LPG用于折射率傳感測量的靈敏度是普通LPG的3倍多。
[Abstract]:LPGs are widely used in optical communication and optical sensing. LPGs have unique advantages in sensing applications. In this paper, LPG is studied theoretically, and the coupling characteristics, effective refractive index characteristics of LPG, and the effects of fiber and grating parameters on the transmission spectrum characteristics are simulated and analyzed. For the production of LPG to meet our needs to provide some guidance. Ordinary LPGs (cladding diameter 125 渭 m) are not particularly sensitive to environmental refractive index. The change of cladding diameter has different influence on the transmission spectrum of each cladding mode in LPG. In this paper, the transmission spectrum of LPG with different cladding diameters and the variation trend of refractive index sensitivity of each cladding mode with cladding diameter are simulated and analyzed, and the theoretical explanation of how to improve the refractive index sensitivity by decreasing the cladding diameter is given. The theoretical study shows that the sensing measurement of LPG with high sensitivity to external refractive index can be realized by reducing the cladding diameter and selecting appropriate cladding modes. In the end, the refractive index of NaCl solution is measured by LPG and LPG with the diameter of 80 渭 m, and the temperature is compensated in the experiment. Experimental results show that the sensitivity of 80 渭 m LPG for refractive index sensing is more than three times that of LPG.
【學(xué)位授予單位】:長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TN253;TP212
【相似文獻】
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本文編號:1793516
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