功能材料涂覆的光纖溫濕度傳感器制作及特性研究
發(fā)布時間:2021-01-05 04:01
本文用到的光纖是一種能夠在微米量級上工作并被大量用到光纖通信及傳感方面的傳感頭。光纖傳感技術的迅猛發(fā)展離不開各種新型傳感器結構的出現(xiàn)與應用,新的結構不僅豐富了光纖傳感器的種類,更加深了人們對傳感機理的認識,推動著光纖傳感技術的不斷前進。人們從簡化制備工藝、降低器件成本、提高檢測靈敏度以及增加可傳感參量等方面出發(fā),不斷創(chuàng)造出新的微結構傳感器,它們在苛刻環(huán)境傳感、化學物質檢測、生物醫(yī)療監(jiān)測等領域已凸顯了潛在的應用價值。目前,將功能材料與新型光纖結構結合制成敏感型光纖溫濕度傳感器已成為研究熱點,這類傳感器由于具有靈敏度高、重復性好、抗電磁干擾等優(yōu)點,因此被廣泛的研究與應用。而光纖本身的材質對濕度不敏感,制作出光纖濕度傳感器同樣具有一定的科研價值,為今后光纖濕度傳感器的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供一定的基礎研究。本文將光纖結構上涂覆功能材料制成新型溫濕度傳感器作為本文主要的研究方向,從光纖傳感角度出發(fā),闡述了光纖溫濕度傳感器的基本理論,并將實際光纖參數(shù)輸入仿真軟件中,與實驗光譜進行了對比,趨勢基本相同。選取了功能材料及研發(fā)了涂覆工藝,通過實驗結果分析,篩選出優(yōu)良的光纖溫濕度傳感器。從工程應用角度出發(fā),系統(tǒng)地...
【文章來源】:哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
CO2激光寫入法裝置原理圖
由于光纖幾何形態(tài)在操作時發(fā)生了改變,機械性能器。展現(xiàn)狀制作技術完善、基礎理論研究深入、光譜解調技術提高和FG 作為新型的傳感器被大量在光纖傳感領域所使用。主諧振峰會因溫度發(fā)生改變而飄移)、能辨別方向的彎曲器、應力傳感器(在 LPFG 兩端施加 x 軸向應力可改變光峰幅值發(fā)生變化,通過觀察光譜位移和幅值的高低,可度和應變同時測量的傳感器或溫度和負載同時測量的傳感而具有不同的傳感特性[21-38]。饒云江團隊提出了一種制備 LPFG 的新方法。主要是基于脈沖多次曝光完成的。這種 LPFG 的光學特性,如帶阻比PDL)和返回損失可以滿足實際應用需要[39]。
圖 1.4 M-Z 光纖結構示意圖-珀羅干涉(Fabry-Perot)涉儀(FPI)是由兩個相互平行且相距一定距離的間反射光束和透射光束的多重復疊加引起的。在光部建造反射器來構成,F(xiàn)PI 無參考臂,當諧振腔的的影響時,相位差發(fā)生改變,導致了干涉條紋的改處理就可解調出被測參量。光源耦合器光探測器反射面反射面2FP腔圖 1.5 光纖 Fabry-Perot 干涉儀光路原理圖遜(Michelson)干涉
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新型長周期光纖光柵的設計與研制進展[J]. 張偉剛,張嚴昕,耿鵬程,王標,李曉蘭,王松,嚴鐵毅. 物理學報. 2017(07)
[2]基于近PMTP區(qū)域雙峰諧振效應的長周期光纖光柵應變傳感理論分析[J]. 顧錚先,凌強. 光學學報. 2016(01)
[3]基于4G移動通信技術探究[J]. 劉付康,梁永賢. 中國新通信. 2015(09)
[4]基于Mach-Zehnder干涉儀的光纖氣體傳感器理論[J]. 卜凡云,余震虹,王娜娜. 光譜實驗室. 2012(02)
[5]基于熔融拉錐法的MZI型梳狀濾波器研究[J]. 王娜娜,余震虹,卜凡云,周沖. 現(xiàn)代電子技術. 2011(08)
[6]基于傾斜光纖光柵的相對濕度傳感器[J]. 苗銀萍,劉波,劉健,孫華,趙啟大. 光電子.激光. 2010(07)
[7]基于全光纖Mach-Zehnder干涉的應變傳感測量[J]. 陸華麗,王鳴,戴霞娟,郭文華. 南京師范大學學報(工程技術版). 2010(01)
[8]光纖通信技術的發(fā)展與展望[J]. 馬強,韓加祥,成明. 科學咨詢(決策管理). 2010(01)
[9]基于非對稱折變型超長周期光纖光柵的濕度傳感器[J]. 宋韻,朱濤,饒云江,趙英偉. 中國激光. 2009(08)
[10]光纖傳感技術的發(fā)展及應用[J]. 張森,王臻,劉孟華,周琦. 光纖與電纜及其應用技術. 2007(03)
博士論文
[1]結構調制型超長周期光纖光柵的制作及傳感特性研究[D]. 楊文蕾.哈爾濱工程大學 2016
[2]新型光纖M-Z干涉?zhèn)鞲薪Y構及特性研究[D]. 張珊珊.南開大學 2014
[3]全光纖梳狀濾波器和馬赫—曾德爾干涉儀的研制[D]. 范林勇.北京交通大學 2011
[4]特種長周期光纖光柵基礎研究[D]. 朱濤.重慶大學 2008
[5]新型長周期光纖光柵特性研究[D]. 王義平.重慶大學 2003
碩士論文
[1]懸掛單芯及雙芯光纖長周期光柵傳感特性研究[D]. 鐘幸.哈爾濱工程大學 2016
[2]應變式光纖琺珀壓力傳感器的研究[D]. 黃亞.電子科技大學 2015
[3]基于雙M-Z干涉型光纖振動傳感器及其PGC解調技術的研究[D]. 王愷晗.天津理工大學 2015
[4]基于雙錐形光纖的多模干涉型光纖傳感器的研究[D]. 李兵.北京交通大學 2013
[5]薩格奈克干涉型光纖傳感器的特性研究[D]. 張海洲.華中科技大學 2011
[6]多模光纖到單模光纖耦合的設計及研究[D]. 何景秋.電子科技大學 2010
[7]兩種新型長周期光纖光柵應用基礎研究[D]. 宋韻.重慶大學 2009
[8]光纖光柵傳感系統(tǒng)及對溫度傳感的研究[D]. 田大偉.北京工業(yè)大學 2003
本文編號:2957983
【文章來源】:哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
CO2激光寫入法裝置原理圖
由于光纖幾何形態(tài)在操作時發(fā)生了改變,機械性能器。展現(xiàn)狀制作技術完善、基礎理論研究深入、光譜解調技術提高和FG 作為新型的傳感器被大量在光纖傳感領域所使用。主諧振峰會因溫度發(fā)生改變而飄移)、能辨別方向的彎曲器、應力傳感器(在 LPFG 兩端施加 x 軸向應力可改變光峰幅值發(fā)生變化,通過觀察光譜位移和幅值的高低,可度和應變同時測量的傳感器或溫度和負載同時測量的傳感而具有不同的傳感特性[21-38]。饒云江團隊提出了一種制備 LPFG 的新方法。主要是基于脈沖多次曝光完成的。這種 LPFG 的光學特性,如帶阻比PDL)和返回損失可以滿足實際應用需要[39]。
圖 1.4 M-Z 光纖結構示意圖-珀羅干涉(Fabry-Perot)涉儀(FPI)是由兩個相互平行且相距一定距離的間反射光束和透射光束的多重復疊加引起的。在光部建造反射器來構成,F(xiàn)PI 無參考臂,當諧振腔的的影響時,相位差發(fā)生改變,導致了干涉條紋的改處理就可解調出被測參量。光源耦合器光探測器反射面反射面2FP腔圖 1.5 光纖 Fabry-Perot 干涉儀光路原理圖遜(Michelson)干涉
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新型長周期光纖光柵的設計與研制進展[J]. 張偉剛,張嚴昕,耿鵬程,王標,李曉蘭,王松,嚴鐵毅. 物理學報. 2017(07)
[2]基于近PMTP區(qū)域雙峰諧振效應的長周期光纖光柵應變傳感理論分析[J]. 顧錚先,凌強. 光學學報. 2016(01)
[3]基于4G移動通信技術探究[J]. 劉付康,梁永賢. 中國新通信. 2015(09)
[4]基于Mach-Zehnder干涉儀的光纖氣體傳感器理論[J]. 卜凡云,余震虹,王娜娜. 光譜實驗室. 2012(02)
[5]基于熔融拉錐法的MZI型梳狀濾波器研究[J]. 王娜娜,余震虹,卜凡云,周沖. 現(xiàn)代電子技術. 2011(08)
[6]基于傾斜光纖光柵的相對濕度傳感器[J]. 苗銀萍,劉波,劉健,孫華,趙啟大. 光電子.激光. 2010(07)
[7]基于全光纖Mach-Zehnder干涉的應變傳感測量[J]. 陸華麗,王鳴,戴霞娟,郭文華. 南京師范大學學報(工程技術版). 2010(01)
[8]光纖通信技術的發(fā)展與展望[J]. 馬強,韓加祥,成明. 科學咨詢(決策管理). 2010(01)
[9]基于非對稱折變型超長周期光纖光柵的濕度傳感器[J]. 宋韻,朱濤,饒云江,趙英偉. 中國激光. 2009(08)
[10]光纖傳感技術的發(fā)展及應用[J]. 張森,王臻,劉孟華,周琦. 光纖與電纜及其應用技術. 2007(03)
博士論文
[1]結構調制型超長周期光纖光柵的制作及傳感特性研究[D]. 楊文蕾.哈爾濱工程大學 2016
[2]新型光纖M-Z干涉?zhèn)鞲薪Y構及特性研究[D]. 張珊珊.南開大學 2014
[3]全光纖梳狀濾波器和馬赫—曾德爾干涉儀的研制[D]. 范林勇.北京交通大學 2011
[4]特種長周期光纖光柵基礎研究[D]. 朱濤.重慶大學 2008
[5]新型長周期光纖光柵特性研究[D]. 王義平.重慶大學 2003
碩士論文
[1]懸掛單芯及雙芯光纖長周期光柵傳感特性研究[D]. 鐘幸.哈爾濱工程大學 2016
[2]應變式光纖琺珀壓力傳感器的研究[D]. 黃亞.電子科技大學 2015
[3]基于雙M-Z干涉型光纖振動傳感器及其PGC解調技術的研究[D]. 王愷晗.天津理工大學 2015
[4]基于雙錐形光纖的多模干涉型光纖傳感器的研究[D]. 李兵.北京交通大學 2013
[5]薩格奈克干涉型光纖傳感器的特性研究[D]. 張海洲.華中科技大學 2011
[6]多模光纖到單模光纖耦合的設計及研究[D]. 何景秋.電子科技大學 2010
[7]兩種新型長周期光纖光柵應用基礎研究[D]. 宋韻.重慶大學 2009
[8]光纖光柵傳感系統(tǒng)及對溫度傳感的研究[D]. 田大偉.北京工業(yè)大學 2003
本文編號:2957983
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