硫系玻璃是以元素周期表中VIA的硫族元素-硫（S）、硒（Se）、碲（Te）作為主要玻璃形成體并添加其他元素如鍺（Ge）,砷（As）和銻（Sb）。硫系玻璃光纖在中遠紅外波段具有優(yōu)良的透過特性、抗析晶能、抗腐蝕能力及高靈敏度等優(yōu)點。因此硫系玻璃光纖在液體、氣體檢測以及生物化學、醫(yī)藥、食物監(jiān)測有著獨有的優(yōu)勢。因此,探索一種新型的高靈敏中遠紅外硫系玻璃光纖傳感器具有應用前景。本文通過多次蒸餾提純和熔融冷卻法制備了高純度的新型環(huán)保型Ge₂₀Se₆₀Te₂₀玻璃,并測試了其熱學和光學性能。同時,對Ge₂₀Se₆₀Te₂₀玻璃進行了光纖拉制實驗,并采用自制拉錐平臺制作了不同錐區(qū)直徑的拉錐光纖,最后測試了其對不同濃度的混合溶液的傳感實驗,證實了硫系光纖用于混合液體傳感的可能性,最后利用COMSOL軟件對實驗進行仿真實驗,結(jié)果顯示實驗與仿真結(jié)果相吻合,根據(jù)實驗和仿真結(jié)果得到拉錐光纖最優(yōu)的錐區(qū)幾何參數(shù)。論文的第一章緒論首先介紹了紅外光纖傳感器的研究背景,以及近幾十年的發(fā)展現(xiàn)狀... 

【文章來源】：寧波大學浙江省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
引言
1 緒論
    1.1 光纖傳感器簡介
        1.1.1 光纖導光原理
        1.1.2 光纖傳感器分類
    1.2 紅外硫系光纖傳感
        1.2.1 紅外硫系光纖發(fā)展歷程
        1.2.2 紅外硫系光纖傳感研究歷程和現(xiàn)狀
    1.3 紅外硫系玻璃光纖在傳感領域的應用
        1.3.1 液體檢測
        1.3.2 氣體檢測
        1.3.3 生物檢測
    1.4 課題的提出和研究內(nèi)容
        1.4.1 課題的研究意義
        1.4.2 課題研究內(nèi)容
2 理論基礎
    2.1 光纖損耗原理
        2.1.1 光纖損耗定義
        2.1.2 本征損耗
        2.1.3 非本征損耗
        2.1.4 光纖損耗測量方法
    2.2 光在均勻階躍光纖中的傳播
        2.2.1 子午光線傳播
        2.2.2 斜光線傳播
    2.3 光在錐形階躍光纖中的傳播
    2.4 光纖倏逝波光譜法原理
        2.4.1 均勻光纖中的倏逝波
        2.4.2 錐形光纖中的倏逝波
    2.5 本章小結(jié)
3 實驗部分
    3.1 Ge_(20)Se_(60)Te_(20)基質(zhì)玻璃制備及其性能測試
        3.1.1 Ge_(20)Se_(60)Te_(20)基質(zhì)玻璃制備
        3.1.2 Ge_(20)Se_(60)Te_(20)基質(zhì)玻璃性能測試
    3.2 Ge_(20)Se_(60)Te_(20)硫系玻璃光纖制備及其性能測試
        3.2.1 Ge_(20)Se_(60)Te_(20)硫系玻璃光纖制備
        3.2.2 Ge_(20)Se_(60)Te_(20)硫系玻璃光纖性能測試
    3.3 拉錐Ge_(20)Se_(60)Te_(20)光纖制備
    3.4 傳感實驗
        3.4.1不同配比濃度下的傳感實驗
        3.4.2不同錐腰直徑下的傳感實驗
        3.4.3 可探測最低濃度的測量
    3.5 本章小結(jié)
4 Ge_(20)Se_(60)Te_(20)硫系玻璃光纖傳感特性
    4.1 Ge_(20)Se_(60)Te_(20)硫系玻璃測試結(jié)果及分析
    4.2 Ge_(20)Se_(60)Te_(20)硫系玻璃光纖測試結(jié)果及分析
    4.3 不同配比濃度下的光纖傳感實驗
    4.4 不同錐區(qū)直徑下的光纖傳感實驗
    4.5 靈敏度的計算及分析
    4.6 本章小結(jié)
5 Ge_(20)Se_(60)Te_(20)硫系光纖傳感特性數(shù)值分析
    5.1 COMSOL MULTIPHYSICS軟件介紹
    5.2 光纖模型建立
    5.3 不同配比濃度下光纖仿真實驗
    5.4 不同錐區(qū)直徑下光纖仿真實驗
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與研究不足
參考文獻
在學研究成果
致謝
Abstract
論文摘要



本文編號：3326774