發(fā)布時間：2021-10-07 17:15

　　針對空間光光學(xué)實驗中溫度檢測問題,提出了一種基于法布里-珀羅（F-P）腔干涉的光纖溫度傳感器結(jié)構(gòu),選用石英玻璃材料作為F-P腔,利用F-P腔的反射率隨溫度變化的原理來對溫度進(jìn)行測量。該傳感器系統(tǒng)具有可直接嵌入光路中的特點。論文首先進(jìn)行了相關(guān)理論分析和推導(dǎo),并以此構(gòu)建了傳感器測試系統(tǒng),將反射光作為溫度傳感光,利用透射光作為空間光學(xué)實驗的實驗用光。論文對實驗結(jié)果進(jìn)行了理論分析,并總結(jié)得到了一個經(jīng)驗公式,計算表明:經(jīng)驗公式的計算值與實際溫控系統(tǒng)的測量值之間的均方差為s=0.055℃,能夠滿足一般空間光光學(xué)實驗的需要。本溫度傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、效率高、制作成本低、不受電磁干擾等優(yōu)點;與光纖光柵溫度傳感器相比,無需復(fù)雜封裝、粘貼等工藝,無需專門的解調(diào)裝置,為空間光學(xué)實驗的溫度檢測提供了便利,具有重要的應(yīng)用價值。本論文研究的主要內(nèi)容:（1）提出了一種基于F-P腔干涉的光纖溫度傳感器結(jié)構(gòu)以及利用F-P腔的反射率隨溫度變化的測溫原理�；诶碚摲治龅幕A(chǔ)上對石英相位片的厚度、表面平整度及鍍膜系數(shù)對反射率的影響進(jìn)行分析,對各批次石英相位片厚度、表面平整度及鍍膜系數(shù)等參數(shù)進(jìn)行細(xì)致檢測,挑選符合實驗需要的石英... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１激光在法布里一拍羅諧振腔發(fā)生干涉??．－

選取一個厚度為Ｚ的透明薄板，在薄板的兩面鍍上一定反射系數(shù)反射膜，這??樣就構(gòu)成一個法布里－珀羅（Ｆ－Ｐ）諧振腔，這個薄板可稱為相位片。其中腔長就是??薄板的厚度Ｉ。Ｆ－Ｐ激光諧振腔結(jié)構(gòu)模型如圖２．１所示，??＾?Ｒ＇‘??＞■１???．．?？??＾??入??？透??Ｍ?＾?＊＊??＾射??Ａ－?＾??？??＾光???＇＾?ｊ?？??？?Ｌ?？??圖２．１激光在法布里一拍羅諧振腔發(fā)生干涉??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｌａｓｅｒ?ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ?ｉｎ?ｔｈｅ?Ｆａｂｒｙ－Ｐｅｒｏｔ?ｃａｖｉｔｙ??８??

．１系統(tǒng)設(shè)計的意義??從目前查閱的大量文獻(xiàn)與國內(nèi)外的研宄現(xiàn)狀可知，針對空間光學(xué)實驗光中的溫度檢測問題，溫度傳感器對數(shù)據(jù)的探測基本上采用貼片式測溫的方傳統(tǒng)的熱電偶、ＰＩＮ二極管式溫度傳感器到光纖光柵等光學(xué)溫度傳感器，基驗中采用貼片式測溫，這樣容易引起實驗系統(tǒng)中溫度分布不均所產(chǎn)生的測問題，測溫時間長效率低，除此之外還會受到電磁干擾，且封裝復(fù)雜信號難�；冢疲星桓缮娴墓饫w溫度傳感器采用直接探測光功率的方式來測量溫度，與貼片式測溫相比可以很好地改善了由于測量溫度值不均勻而引起誤差的出現(xiàn)�？梢灾苯忧度氲娇臻g光路系統(tǒng)之中，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，探快，為空間光學(xué)實驗在溫度檢測方面提供了極大便利。??．２溫度傳感器測試系統(tǒng)組成???＂丨調(diào)ｉ竹激光器??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]光纖布里淵矢量分布式傳感技術(shù)研究[D]. 涂曉波.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]微結(jié)構(gòu)光纖傳感機理研究及應(yīng)用[D]. 田銘.華中科技大學(xué) 2014

碩士論文
[1]新型全光纖高溫傳感器的研究[D]. 周松.華中科技大學(xué) 2017
[2]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



本文編號：3422454