發(fā)布時(shí)間：2021-10-07 17:15

　　針對(duì)空間光光學(xué)實(shí)驗(yàn)中溫度檢測(cè)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(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量。該傳感器系統(tǒng)具有可直接嵌入光路中的特點(diǎn)。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(cè)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(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)用光。論文對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了理論分析,并總結(jié)得到了一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式,計(jì)算表明:經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算值與實(shí)際溫控系統(tǒng)的測(cè)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(shí)驗(yàn)的需要。本溫度傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、制作成本低、不受電磁干擾等優(yōu)點(diǎn);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(shí)驗(yàn)的溫度檢測(cè)提供了便利,具有重要的應(yīng)用價(jià)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(cè)溫原理�；诶碚摲治龅幕A(chǔ)上對(duì)石英相位片的厚度、表面平整度及鍍膜系數(shù)對(duì)反射率的影響進(jìn)行分析,對(duì)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(cè),挑選符合實(shí)驗(yàn)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(jí)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(gè)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(gè)法布里－珀羅（Ｆ－Ｐ）諧振腔，這個(gè)薄板可稱為相位片。其中腔長(zhǎng)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(jì)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(duì)空間光學(xué)實(shí)驗(yàn)光中的溫度檢測(cè)問題，溫度傳感器對(duì)數(shù)據(jù)的探測(cè)基本上采用貼片式測(cè)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(yàn)中采用貼片式測(cè)溫，這樣容易引起實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中溫度分布不均所產(chǎn)生的測(cè)問題，測(cè)溫時(shí)間長(zhǎng)效率低，除此之外還會(huì)受到電磁干擾，且封裝復(fù)雜信號(hào)難�；冢疲星桓缮娴墓饫w溫度傳感器采用直接探測(cè)光功率的方式來測(cè)量溫度，與貼片式測(cè)溫相比可以很好地改善了由于測(cè)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(jiǎn)單，成本低，探快，為空間光學(xué)實(shí)驗(yàn)在溫度檢測(cè)方面提供了極大便利。??．２溫度傳感器測(cè)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
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[2]微結(jié)構(gòu)光纖傳感機(jī)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(hào)：3422454