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(shí)間:2021-01-05 04:01
本文用到的光纖是一種能夠在微米量級(jí)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(shù)的迅猛發(fā)展離不開各種新型傳感器結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)與應(yīng)用,新的結(jié)構(gòu)不僅豐富了光纖傳感器的種類,更加深了人們對(duì)傳感機(jī)理的認(rèn)識(shí),推動(dòng)著光纖傳感技術(shù)的不斷前進(jìn)。人們從簡(jiǎn)化制備工藝、降低器件成本、提高檢測(cè)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(jié)構(gòu)傳感器,它們?cè)诳量汰h(huán)境傳感、化學(xué)物質(zhì)檢測(cè)、生物醫(yī)療監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域已凸顯了潛在的應(yīng)用價(jià)值。目前,將功能材料與新型光纖結(jié)構(gòu)結(jié)合制成敏感型光纖溫濕度傳感器已成為研究熱點(diǎn),這類傳感器由于具有靈敏度高、重復(fù)性好、抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn),因此被廣泛的研究與應(yīng)用。而光纖本身的材質(zhì)對(duì)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(jià)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(chǔ)研究。本文將光纖結(jié)構(gòu)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(shí)際光纖參數(shù)輸入仿真軟件中,與實(shí)驗(yàn)光譜進(jìn)行了對(duì)比,趨勢(shì)基本相同。選取了功能材料及研發(fā)了涂覆工藝,通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,篩選出優(yōu)良的光纖溫濕度傳感器。從工程應(yīng)用角度出發(fā),系統(tǒng)地...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(shí)發(fā)生了改變,機(jī)械性能器。展現(xiàn)狀制作技術(shù)完善、基礎(chǔ)理論研究深入、光譜解調(diào)技術(shù)提高和FG 作為新型的傳感器被大量在光纖傳感領(lǐng)域所使用。主諧振峰會(huì)因溫度發(fā)生改變而飄移)、能辨別方向的彎曲器、應(yīng)力傳感器(在 LPFG 兩端施加 x 軸向應(yīng)力可改變光峰幅值發(fā)生變化,通過(guò)觀察光譜位移和幅值的高低,可度和應(yīng)變同時(shí)測(cè)量的傳感器或溫度和負(fù)載同時(shí)測(cè)量的傳感而具有不同的傳感特性[21-38]。饒?jiān)平瓐F(tuán)隊(duì)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(xué)特性,如帶阻比PDL)和返回?fù)p失可以滿足實(shí)際應(yīng)用需要[39]。
圖 1.4 M-Z 光纖結(jié)構(gòu)示意圖-珀羅干涉(Fabry-Perot)涉儀(FPI)是由兩個(gè)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(fù)疊加引起的。在光部建造反射器來(lái)構(gòu)成,F(xiàn)PI 無(wú)參考臂,當(dāng)諧振腔的的影響時(shí),相位差發(fā)生改變,導(dǎo)致了干涉條紋的改處理就可解調(diào)出被測(cè)參量。光源耦合器光探測(cè)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(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型長(zhǎng)周期光纖光柵的設(shè)計(jì)與研制進(jìn)展[J]. 張偉剛,張嚴(yán)昕,耿鵬程,王標(biāo),李曉蘭,王松,嚴(yán)鐵毅. 物理學(xué)報(bào). 2017(07)
[2]基于近PMTP區(qū)域雙峰諧振效應(yīng)的長(zhǎng)周期光纖光柵應(yīng)變傳感理論分析[J]. 顧錚先,凌強(qiáng). 光學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[3]基于4G移動(dòng)通信技術(shù)探究[J]. 劉付康,梁永賢. 中國(guó)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(shí)驗(yàn)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(shù). 2011(08)
[6]基于傾斜光纖光柵的相對(duì)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(yīng)變傳感測(cè)量[J]. 陸華麗,王鳴,戴霞娟,郭文華. 南京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版). 2010(01)
[8]光纖通信技術(shù)的發(fā)展與展望[J]. 馬強(qiáng),韓加祥,成明. 科學(xué)咨詢(決策管理). 2010(01)
[9]基于非對(duì)稱折變型超長(zhǎng)周期光纖光柵的濕度傳感器[J]. 宋韻,朱濤,饒?jiān)平?趙英偉. 中國(guó)激光. 2009(08)
[10]光纖傳感技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 張森,王臻,劉孟華,周琦. 光纖與電纜及其應(yīng)用技術(shù). 2007(03)
博士論文
[1]結(jié)構(gòu)調(diào)制型超長(zhǎng)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(xué) 2016
[2]新型光纖M-Z干涉?zhèn)鞲薪Y(jié)構(gòu)及特性研究[D]. 張珊珊.南開大學(xué) 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(xué) 2011
[4]特種長(zhǎng)周期光纖光柵基礎(chǔ)研究[D]. 朱濤.重慶大學(xué) 2008
[5]新型長(zhǎng)周期光纖光柵特性研究[D]. 王義平.重慶大學(xué) 2003
碩士論文
[1]懸掛單芯及雙芯光纖長(zhǎng)周期光柵傳感特性研究[D]. 鐘幸.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[2]應(yīng)變式光纖琺珀壓力傳感器的研究[D]. 黃亞.電子科技大學(xué) 2015
[3]基于雙M-Z干涉型光纖振動(dòng)傳感器及其PGC解調(diào)技術(shù)的研究[D]. 王愷晗.天津理工大學(xué) 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(xué) 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(xué) 2011
[6]多模光纖到單模光纖耦合的設(shè)計(jì)及研究[D]. 何景秋.電子科技大學(xué) 2010
[7]兩種新型長(zhǎng)周期光纖光柵應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 宋韻.重慶大學(xué) 2009
[8]光纖光柵傳感系統(tǒng)及對(duì)溫度傳感的研究[D]. 田大偉.北京工業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):2957983
【文章來(lái)源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(shí)發(fā)生了改變,機(jī)械性能器。展現(xiàn)狀制作技術(shù)完善、基礎(chǔ)理論研究深入、光譜解調(diào)技術(shù)提高和FG 作為新型的傳感器被大量在光纖傳感領(lǐng)域所使用。主諧振峰會(huì)因溫度發(fā)生改變而飄移)、能辨別方向的彎曲器、應(yīng)力傳感器(在 LPFG 兩端施加 x 軸向應(yīng)力可改變光峰幅值發(fā)生變化,通過(guò)觀察光譜位移和幅值的高低,可度和應(yīng)變同時(shí)測(cè)量的傳感器或溫度和負(fù)載同時(shí)測(cè)量的傳感而具有不同的傳感特性[21-38]。饒?jiān)平瓐F(tuán)隊(duì)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(xué)特性,如帶阻比PDL)和返回?fù)p失可以滿足實(shí)際應(yīng)用需要[39]。
圖 1.4 M-Z 光纖結(jié)構(gòu)示意圖-珀羅干涉(Fabry-Perot)涉儀(FPI)是由兩個(gè)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(fù)疊加引起的。在光部建造反射器來(lái)構(gòu)成,F(xiàn)PI 無(wú)參考臂,當(dāng)諧振腔的的影響時(shí),相位差發(fā)生改變,導(dǎo)致了干涉條紋的改處理就可解調(diào)出被測(cè)參量。光源耦合器光探測(cè)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(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型長(zhǎng)周期光纖光柵的設(shè)計(jì)與研制進(jìn)展[J]. 張偉剛,張嚴(yán)昕,耿鵬程,王標(biāo),李曉蘭,王松,嚴(yán)鐵毅. 物理學(xué)報(bào). 2017(07)
[2]基于近PMTP區(qū)域雙峰諧振效應(yīng)的長(zhǎng)周期光纖光柵應(yīng)變傳感理論分析[J]. 顧錚先,凌強(qiáng). 光學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[3]基于4G移動(dòng)通信技術(shù)探究[J]. 劉付康,梁永賢. 中國(guó)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(shí)驗(yàn)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(shù). 2011(08)
[6]基于傾斜光纖光柵的相對(duì)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(yīng)變傳感測(cè)量[J]. 陸華麗,王鳴,戴霞娟,郭文華. 南京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版). 2010(01)
[8]光纖通信技術(shù)的發(fā)展與展望[J]. 馬強(qiáng),韓加祥,成明. 科學(xué)咨詢(決策管理). 2010(01)
[9]基于非對(duì)稱折變型超長(zhǎng)周期光纖光柵的濕度傳感器[J]. 宋韻,朱濤,饒?jiān)平?趙英偉. 中國(guó)激光. 2009(08)
[10]光纖傳感技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 張森,王臻,劉孟華,周琦. 光纖與電纜及其應(yīng)用技術(shù). 2007(03)
博士論文
[1]結(jié)構(gòu)調(diào)制型超長(zhǎng)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(xué) 2016
[2]新型光纖M-Z干涉?zhèn)鞲薪Y(jié)構(gòu)及特性研究[D]. 張珊珊.南開大學(xué) 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(xué) 2011
[4]特種長(zhǎng)周期光纖光柵基礎(chǔ)研究[D]. 朱濤.重慶大學(xué) 2008
[5]新型長(zhǎng)周期光纖光柵特性研究[D]. 王義平.重慶大學(xué) 2003
碩士論文
[1]懸掛單芯及雙芯光纖長(zhǎng)周期光柵傳感特性研究[D]. 鐘幸.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[2]應(yīng)變式光纖琺珀壓力傳感器的研究[D]. 黃亞.電子科技大學(xué) 2015
[3]基于雙M-Z干涉型光纖振動(dòng)傳感器及其PGC解調(diào)技術(shù)的研究[D]. 王愷晗.天津理工大學(xué) 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(xué) 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(xué) 2011
[6]多模光纖到單模光纖耦合的設(shè)計(jì)及研究[D]. 何景秋.電子科技大學(xué) 2010
[7]兩種新型長(zhǎng)周期光纖光柵應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 宋韻.重慶大學(xué) 2009
[8]光纖光柵傳感系統(tǒng)及對(duì)溫度傳感的研究[D]. 田大偉.北京工業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):2957983
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