發(fā)布時(shí)間：2024-02-28 03:09

　　隨著現(xiàn)代學(xué)光纖技術(shù)的發(fā)展,光纖以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小和抗電磁干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)被越來(lái)越多的應(yīng)用于傳感器領(lǐng)域,光纖傳感技術(shù)已經(jīng)成為傳感器研究領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。自2004年人們第一次發(fā)現(xiàn)石墨烯起,人們對(duì)這種特殊的二維材料,表現(xiàn)出極大的興趣,并開(kāi)展了一系列與之相關(guān)的研究與應(yīng)用。尤其是在光電子學(xué)領(lǐng)域,石墨烯材料因其特有的光電學(xué)特性引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。石墨烯與光纖的結(jié)合能夠?yàn)楣饫w傳感、光電器件和光纖通信領(lǐng)域的研究帶來(lái)新的活力。結(jié)合光纖技術(shù)和石墨烯技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),本文提出了一種石墨烯修飾的D型多模光纖折射率傳感器方案,并對(duì)該傳感器進(jìn)行了深入的理論和實(shí)驗(yàn)研究。主要內(nèi)容包括:首先,對(duì)光纖傳感技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)要的的介紹,在大量查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,闡述了石墨烯在光纖傳感技術(shù)中的應(yīng)用,討論了石墨烯修飾D型多模光纖的研究意義。其次,對(duì)石墨烯電導(dǎo)率、介電常數(shù)、折射率等參數(shù)進(jìn)行了分析計(jì)算,提出了基于石墨烯修飾的D型多模光纖折射率傳感器的設(shè)計(jì)方案,并使用有限元法進(jìn)行了理論分析和仿真。再次,利用有限元分析法對(duì)石墨烯修飾后的D型多模光纖傳感器進(jìn)行了理論分析和仿真,詳細(xì)研究了不同層數(shù)的石墨烯對(duì)光纖的有效折射...

【文章頁(yè)數(shù)】：58 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及目的和意義
    1.2 D型光纖基本概念及研究進(jìn)展
    1.3 石墨烯修飾光纖傳感器的研究進(jìn)展
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 石墨烯光電特性及制備方法
    2.1 石墨烯基本結(jié)構(gòu)
        2.1.1 石墨烯晶格結(jié)構(gòu)
        2.1.2 石墨烯能帶結(jié)構(gòu)
        2.1.3 石墨烯衍生物
    2.2 石墨烯特性
        2.2.1 石墨烯的電學(xué)性質(zhì)
        2.2.2 石墨烯的光學(xué)性質(zhì)
        2.2.3 石墨烯的其他性質(zhì)
    2.3 石墨烯的制備方法
        2.3.1 機(jī)械剝離法
        2.3.2 氧化石墨還原法
        2.3.3 化學(xué)氣相沉積法
        2.3.4 晶體外延生長(zhǎng)法
    2.4 石墨烯的轉(zhuǎn)移方法
        2.4.1 基底刻蝕法
        2.4.2 干法轉(zhuǎn)移技術(shù)
        2.4.3 電化學(xué)轉(zhuǎn)移法
    2.5 小結(jié)
第3章D型多模光纖折射率傳感器的設(shè)計(jì)與仿真
    3.1 引言
    3.2 有限元分析法
    3.3 多模光纖傳感器理論基礎(chǔ)
        3.3.1 多模干涉效應(yīng)
        3.3.2 倏逝場(chǎng)原理
        3.3.3 石墨烯的表面等離子體
    3.4 D型多模光纖傳感器設(shè)計(jì)與仿真
        3.4.1 相關(guān)參數(shù)的計(jì)算
        3.4.2 傳感器的傳感特性仿真研究
        3.4.3 有無(wú)石墨烯對(duì)于D型多模光纖模式分布的影響
        3.4.4 拋磨深度和石墨烯涂覆層數(shù)對(duì)傳感器的影響與分析
        3.4.5 外加電壓對(duì)石墨烯涂覆D型光纖的影響與分析
    3.5 折射率傳感特性仿真分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 傳感器的制備
    4.1 引言
    4.2 D型光纖的制作方法及過(guò)程
    4.3 石墨烯轉(zhuǎn)移至D型光纖的過(guò)程
    4.4 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及誤差分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3913376