基于石墨烯特性的光纖濕度傳感器研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-17 23:17
從一個(gè)人的衣食住行到一個(gè)國家工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,濕度都扮演著重要角色。人們很早就意識到濕度的重要性,不斷改進(jìn)儀器以滿足自身對濕度檢測的要求。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,工、農(nóng)、生物等產(chǎn)業(yè)對濕度指標(biāo)的要求更為嚴(yán)格,人們對濕度傳感器各方面性能的要求亦不斷變高。這對濕度檢測器件來說,是挑戰(zhàn)更是巨大的發(fā)展機(jī)遇。經(jīng)過研究者們的不斷探索,設(shè)計(jì)開發(fā)出了有別于傳統(tǒng)濕度計(jì)的,具有高精度與快響應(yīng)速率的電子式濕度傳感器。隨后,各種濕敏材料相繼出現(xiàn),極大開拓了濕度傳感器的研究領(lǐng)域。高性能、小型化的濕度檢測裝置更是成為發(fā)展趨勢。而以石墨烯為代表的二維納米材料的出現(xiàn),為濕度傳感器的發(fā)展提供了新的方向,近年來,二維納米材料應(yīng)用于濕度傳感的結(jié)構(gòu)不斷被提出,儼然成為新的研究熱點(diǎn)。本文圍繞石墨烯的其中一種衍生物——氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO),提出濕度傳感結(jié)構(gòu)。利用氧化石墨烯的濕敏特性,將其與光纖傳感技術(shù)相結(jié)合,提出幾種基于氧化石墨烯薄膜涂覆的光纖Mach-Zehnder干涉型傳感器,研究傳感器對濕度的敏感度等性能。本文主要工作如下:1.首先,本文介紹了濕度傳感器發(fā)展背景,討論了光纖傳感技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,簡單介紹四種典...
【文章來源】:浙江師范大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
氧化石墨烯結(jié)構(gòu)圖
液法制得的氧化石墨烯薄膜的機(jī)械模量可達(dá) 42GPa以進(jìn)一步提高。親水性角度來看,含氧官能團(tuán)的存在使氧化石墨烯具有的是,它在水中的分散性很好,攪拌或者超聲,就可烯分散液。用滴涂、旋涂的方式很容易制備均勻的氧使氧化石墨烯容易從環(huán)境中吸收水分。Medheker 對 Medheker 提出的理論,在外界水含量較低時(shí),氧化氧官能團(tuán)之間形成氫鍵;當(dāng)外界水含量較高時(shí),氧化間以氫鍵構(gòu)成氫鍵網(wǎng)絡(luò)。在氧化石墨烯層間運(yùn)動分析
圖 3.1 全光纖 MZ 干涉結(jié)構(gòu)示意圖光場為 E,其可表示為: ( ) 為纖芯折射率; 為傳播常數(shù); 為頻率;則入射光場的光強(qiáng) д 器的耦合系數(shù)為 , 、 分別為光在參考臂與傳感臂中的光感臂光場的分別可表示為: ф ( ) ф * ( )+ 之間存在相位差,在第二個(gè)耦合器處,兩束光發(fā)生干涉;此臂光場可表示為: ф ( )
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種新型光纖加速度傳感器的研究[J]. 張穎,姚江淮,魏江南,吳俊,趙俊雪,呂娜. 光電子·激光. 2017(04)
[2]基于對稱鉸鏈的中低頻光纖加速度傳感器及其優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 董柯,戴玉堂,殷廣林,胡鵬飛,鄒猛. 光電子·激光. 2017(01)
[3]通遼博物館民族文物保存環(huán)境研究[J]. 奇力木格. 山西大同大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(05)
[4]基于光纖溫度傳感器的分布式溫度測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 韓博,周越文,郭學(xué)玲,楊召,葛亞維. 測控技術(shù). 2016(09)
[5]光纖布拉格光柵嵌入SMS光纖結(jié)構(gòu)的濕度傳感器[J]. 邵敏,喬學(xué)光,傅海威,李巖,姚妮,賈振安. 光譜學(xué)與光譜分析. 2016(09)
[6]冬季PM2.5的氣象影響因素解析[J]. 張淑平,韓立建,周偉奇,鄭曉欣. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(24)
[7]氣溫與濕度的交互作用對呼吸系統(tǒng)疾病的影響[J]. 王敏珍,鄭山,王式功,尹嶺,黎檀實(shí),何史林. 中國環(huán)境科學(xué). 2016(02)
[8]全球變暖對中國區(qū)域相對濕度變化的影響[J]. 盧愛剛. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2013(08)
[9]我國濕熱地區(qū)人群基礎(chǔ)熱舒適反應(yīng)研究(3):冬夏對比分析[J]. 張宇峰,王進(jìn)勇,陳慧梅. 暖通空調(diào). 2012(02)
[10]基于邁克爾遜干涉原理的光纖傳感器簡述[J]. 劉均琦,張揚(yáng),張騰,李代林. 傳感器世界. 2009(06)
博士論文
[1]基于模間干涉型光纖濾波器研究[D]. 郝文良.安徽大學(xué) 2011
碩士論文
[1]牛奶中違禁添加劑快速檢測方法的研究[D]. 汪露.浙江師范大學(xué) 2014
[2]多模干涉型光耦合器研究[D]. 劉杰.西安電子科技大學(xué) 2008
[3]錐形光纖中光波導(dǎo)理論研究[D]. 孫愛娟.中國科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所) 2005
本文編號:3038691
【文章來源】:浙江師范大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
氧化石墨烯結(jié)構(gòu)圖
液法制得的氧化石墨烯薄膜的機(jī)械模量可達(dá) 42GPa以進(jìn)一步提高。親水性角度來看,含氧官能團(tuán)的存在使氧化石墨烯具有的是,它在水中的分散性很好,攪拌或者超聲,就可烯分散液。用滴涂、旋涂的方式很容易制備均勻的氧使氧化石墨烯容易從環(huán)境中吸收水分。Medheker 對 Medheker 提出的理論,在外界水含量較低時(shí),氧化氧官能團(tuán)之間形成氫鍵;當(dāng)外界水含量較高時(shí),氧化間以氫鍵構(gòu)成氫鍵網(wǎng)絡(luò)。在氧化石墨烯層間運(yùn)動分析
圖 3.1 全光纖 MZ 干涉結(jié)構(gòu)示意圖光場為 E,其可表示為: ( ) 為纖芯折射率; 為傳播常數(shù); 為頻率;則入射光場的光強(qiáng) д 器的耦合系數(shù)為 , 、 分別為光在參考臂與傳感臂中的光感臂光場的分別可表示為: ф ( ) ф * ( )+ 之間存在相位差,在第二個(gè)耦合器處,兩束光發(fā)生干涉;此臂光場可表示為: ф ( )
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種新型光纖加速度傳感器的研究[J]. 張穎,姚江淮,魏江南,吳俊,趙俊雪,呂娜. 光電子·激光. 2017(04)
[2]基于對稱鉸鏈的中低頻光纖加速度傳感器及其優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 董柯,戴玉堂,殷廣林,胡鵬飛,鄒猛. 光電子·激光. 2017(01)
[3]通遼博物館民族文物保存環(huán)境研究[J]. 奇力木格. 山西大同大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(05)
[4]基于光纖溫度傳感器的分布式溫度測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 韓博,周越文,郭學(xué)玲,楊召,葛亞維. 測控技術(shù). 2016(09)
[5]光纖布拉格光柵嵌入SMS光纖結(jié)構(gòu)的濕度傳感器[J]. 邵敏,喬學(xué)光,傅海威,李巖,姚妮,賈振安. 光譜學(xué)與光譜分析. 2016(09)
[6]冬季PM2.5的氣象影響因素解析[J]. 張淑平,韓立建,周偉奇,鄭曉欣. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(24)
[7]氣溫與濕度的交互作用對呼吸系統(tǒng)疾病的影響[J]. 王敏珍,鄭山,王式功,尹嶺,黎檀實(shí),何史林. 中國環(huán)境科學(xué). 2016(02)
[8]全球變暖對中國區(qū)域相對濕度變化的影響[J]. 盧愛剛. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2013(08)
[9]我國濕熱地區(qū)人群基礎(chǔ)熱舒適反應(yīng)研究(3):冬夏對比分析[J]. 張宇峰,王進(jìn)勇,陳慧梅. 暖通空調(diào). 2012(02)
[10]基于邁克爾遜干涉原理的光纖傳感器簡述[J]. 劉均琦,張揚(yáng),張騰,李代林. 傳感器世界. 2009(06)
博士論文
[1]基于模間干涉型光纖濾波器研究[D]. 郝文良.安徽大學(xué) 2011
碩士論文
[1]牛奶中違禁添加劑快速檢測方法的研究[D]. 汪露.浙江師范大學(xué) 2014
[2]多模干涉型光耦合器研究[D]. 劉杰.西安電子科技大學(xué) 2008
[3]錐形光纖中光波導(dǎo)理論研究[D]. 孫愛娟.中國科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所) 2005
本文編號:3038691
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxuehuagong/3038691.html
最近更新
教材專著