【摘要】：光纖溫度傳感器具有體積小、抗電磁干擾、耐腐蝕、可遠程傳感等優(yōu)點,被廣泛應用到生物醫(yī)學檢測、化學檢測、環(huán)境監(jiān)測以及食品安全檢測等領域�？赏ㄟ^在光纖折射率傳感器上添加溫度敏感介質(zhì)的方式來提高溫度的測量靈敏度,這種傳感器由于具有制作簡單、成本低、性能較穩(wěn)定等優(yōu)點,近年來被廣泛研究和報道。本文提出運用聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)作為溫度敏感介質(zhì),將之包裹新型光纖結(jié)構(gòu)——去芯側(cè)邊拋磨光纖(coreless side-polished fiber,CSPF)制成溫度傳感器。利用Rsoft仿真軟件的光束傳播法(BPM)對傳感器進行了模擬仿真,分析了CSPF的平坦區(qū)長度、過渡區(qū)長度、剩余厚度以及參考波長對溫度檢測靈敏度的影響。模擬結(jié)果說明CSPF的平坦區(qū)長度和過渡區(qū)長度對溫度靈敏度無顯著影響。同時,模擬仿真得出CSPF的剩余厚度和參考波長對傳感器溫度靈敏度有顯著影響,進一步的實驗也表明CSPF的剩余厚度越小、參考波長越長傳感器溫度靈敏度越高。最終結(jié)果表明,在30~85℃溫度范圍內(nèi),剩余厚度(RT)為43.26μm的PDMS包裹的CSPF的溫度靈敏度可達到-0.4409 nm/℃,線性相關度為0.9974。靈敏度相對偏差(RSD)為±0.068%,說明傳感器具有極好的重復性;標準偏差(RD)為0.141 nm,說明傳感器具有長時間穩(wěn)定性。由此可以得出結(jié)論,PDMS包裹的CSPF的溫度傳感器具有極好的綜合性能。
【圖文】：

測靈敏度高等優(yōu)點，并進一步提出該傳感器可通過與其他材料結(jié)合光纖傳感器件，實現(xiàn)溫度等物理參量的測量。涉型光纖溫度傳感器傳感技術的發(fā)展，光纖溫度傳感器近年來成為研究熱點。相對于其器，如：布拉格光柵[32]、表面等離子共振[33]、微彎損耗[34]等，基于ode interference, MMI）的多模干涉型光纖溫度傳感器結(jié)構(gòu)較為簡單較高的溫度分辨率、動態(tài)響應寬等優(yōu)點，近年來被廣泛研究。多模器的工作原理是多模干涉效應和自鏡像效應(Self-Imaging Effect)。光在多模波導中傳播時，入射場的分布會周期性地以一個或多個實Denis Donlagic 等人首次提出了 SMS 的結(jié)構(gòu)，通過將一段多模光纖該光纖結(jié)構(gòu)，提出了將 SMS 結(jié)構(gòu)運用于傳感領域的理念，，并將其-多模-單模光纖微彎傳感器結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1-1 所示。

暨南大學碩士學位論文opagation Method, BPM)和自鏡像效應來設計多模光纖的長度，使得多模能量能耦合到導出-單模光纖中，對應于透射光譜中干涉峰的位置，并中干涉峰的中心波長變化來測量環(huán)境折射率的變化，這是 SMS 光纖結(jié)應用的一次突破[37]。SMS 結(jié)構(gòu)的折射率傳感器結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1-2 所示導的光場演化如圖 1-3 所示。
【學位授予單位】：暨南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN253;TP212

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 陸江祥;自行車車圈的自動拋磨[J];電鍍與涂飾;1994年01期

2 申正強;胡松林;廖伯倫;;鑄鐵石墨試片的拋磨[J];物理測試;1988年04期

3 許雄超;王世旺;;基于陶瓷拋光機拋磨運動建模及試驗研究[J];機械設計與制造;2008年09期

4 季明浩;王慶明;;高精細拋磨工藝研究[J];鄭州大學學報(工學版);2007年01期

5 宮成勝,石成剛,劉鋒,劉鑫,任武;陶瓷涂層螺桿拋磨裝置及工藝研究[J];石油機械;2005年06期

6 郭燕瑩,王建軍,楊勝強;光整技術新工藝——離心式拋磨加工[J];儀表技術與傳感器;1992年04期

7 黃婷;許輝;樊成;孫立寧;陳國棟;;葉片復雜曲面的機器人拋磨工藝規(guī)劃[J];光學精密工程;2018年01期

8 趙旭東;楊勝強;李秀紅;李文輝;李永剛;;聚氨酯基材的滾拋磨塊制備及滾磨工藝評價[J];聚氨酯工業(yè);2017年04期

9 何小莉;陳哲;余健輝;曾應新;羅云瀚;張軍;唐潔媛;衛(wèi)青松;謝俊辛;黃華才;;側(cè)邊拋磨光子晶體光纖傳輸特性理論分析[J];光學學報;2014年03期

10 張明德;王加林;;航發(fā)葉片7軸聯(lián)動數(shù)控砂帶拋磨編程技術[J];組合機床與自動化加工技術;2015年12期

相關會議論文 前7條

1 曾應新;陳哲;江沛凡;李豐麗;;側(cè)邊拋磨光纖波導的傳輸特性的仿真分析[A];中國光學學會2006年學術大會論文摘要集[C];2006年

2 羅進生;李風;劉小寧;張永俊;;數(shù)控機械電解拋磨曲面的運動仿真和實驗研究[A];2001年中國機械工程學會年會暨第九屆全國特種加工學術年會論文集[C];2001年

3 羅進生;李風;劉小寧;張永俊;;數(shù)控機械電解拋磨曲面的運動仿真和實驗研究[A];特種加工技術——2001年中國機械工程學會年會暨第九屆全國特種加工學術年會論文集[C];2001年

4 陳哲;李豐麗;鐘金鋼;江沛凡;曾應新;劉林和;;側(cè)邊拋磨光纖及其應用[A];全國第十二次光纖通信暨第十三屆集成光學學術會議論文集[C];2005年

5 王閔;代吉祥;楊明紅;;側(cè)邊拋磨光子晶體光纖的光學特性研究[A];中國光學學會2011年學術大會摘要集[C];2011年

6 張美;代吉祥;楊明紅;周樹民;周培;;基于表面等離子體共振的鈀膜氫氣傳感器的研究[A];中國光學學會2011年學術大會摘要集[C];2011年

7 尹丹;楊明紅;代吉祥;李小兵;劉宏亮;唐潔媛;陳哲;;側(cè)邊拋磨光纖Bragg光柵傳輸特性研究[A];中國光學學會2010年光學大會論文集[C];2010年

相關博士學位論文 前3條

1 趙靜;基于側(cè)邊拋磨光纖的表面等離子體共振折射率傳感器[D];深圳大學;2016年

2 楊旭;新型葉片混聯(lián)拋磨機床及其關鍵技術研究[D];吉林大學;2010年

3 黃婷;基于被動柔順控制的機器人拋磨方法研究[D];蘇州大學;2017年

相關碩士學位論文 前10條

1 何彩燕;聚二甲基硅氧烷包裹去芯側(cè)邊拋磨光纖的溫度傳感特性研究[D];暨南大學;2018年

2 汪雅君;基于側(cè)邊拋磨雙模光纖的表面等離子體共振傳感器研究[D];暨南大學;2018年

3 郝志明;用于離散元模擬的滾拋磨塊接觸參數(shù)標定研究[D];太原理工大學;2018年

4 趙旭東;天然橡膠/聚氨酯橡膠基材滾拋磨塊制備及其性能研究[D];太原理工大學;2017年

5 張亞運;鉆石拋磨尋優(yōu)算法研究及其在自動拋磨機械手中的應用[D];華南理工大學;2017年

6 張亞勛;光纖側(cè)面拋磨關鍵技術研究[D];哈爾濱工程大學;2012年

7 張美芹;基于錯位熔接及側(cè)邊拋磨的新型光纖傳感器技術研究[D];中北大學;2018年

8 白春河;側(cè)邊拋磨光纖傳輸特性的實驗研究[D];蘭州大學;2012年

9 李同占;葉片雙面拋磨設備研發(fā)[D];吉林大學;2011年

10 馮志博;中小口徑不銹鋼圓管內(nèi)表面拋磨技術研究[D];長春理工大學;2017年

本文編號：2684395