物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)的“第三次浪潮”,而構(gòu)建穩(wěn)定的物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵和前提是需要有先進(jìn)、可靠的信息感知技術(shù)。光纖傳感技術(shù)就是一個極其重要的信息感知技術(shù),近十年來,由于光纖傳感器體積小、損耗低、適合長距離傳感、不受電磁干擾、組網(wǎng)容易等諸多優(yōu)點,使得其在整個傳感領(lǐng)域的市場份額逐漸增大。在眾多類型的光纖傳感器中,反射式的干涉型光纖傳感器尤其吸引了研究者的注意,這主要是因為這類傳感器的結(jié)構(gòu)更為緊湊、靈敏度更高、傳感器的安裝、布線和組網(wǎng)也更加地簡單,在許多空間有限的應(yīng)用場合無疑是最佳的解決方案。本論文研究的對象便是基于光纖微腔的新型反射式結(jié)構(gòu)傳感器及其解調(diào)技術(shù),研究的目標(biāo)在于探索新型的光纖微腔傳感器在更多的領(lǐng)域的應(yīng)用潛力,并通過對傳感器特殊的設(shè)計和新型的解調(diào)算法,實現(xiàn)更低串?dāng)_或者多參量的測量。本文首先簡要介紹了光纖傳感技術(shù)的研究、市場背景和發(fā)展?fàn)顩r,引出了研究和發(fā)展新型的反射式干涉型光纖傳感器的重要性,緊接著介紹了法布里-珀羅光纖微腔傳感器的分類、應(yīng)用場合和基本原理。接著本論文提出了一種基于邊孔光纖的新型全開腔式法布里-珀羅光纖微腔傳感器,較為詳盡地研究了其機械性能和光學(xué)性能,并實... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．?１單點式光纖傳感器市場２００８年與２０１４年份額對比??

還有一類強度解調(diào)型的光纖微腔傳感器是直接利用光纖微腔左右相對的兩根光??纖的耦合效率進(jìn)行傳感，通�？梢杂糜趶澢�、位移或者振動的傳感。如Ｐｉｎｇ?Ｌｕ等人提出??了?一種基于光纖微腔結(jié)構(gòu)振動傳感器其結(jié)構(gòu)示意如圖１．３所示，作者在光纖內(nèi)部制作??了一根“懸浮”的微納光纖，該光纖末端與右側(cè)的單模光纖之間形成了一個微腔結(jié)構(gòu)，當(dāng)??外界振動波傳輸?shù)教筋^時，微納光纖會開始擺動，導(dǎo)致耦合到右側(cè)單模光纖的能量隨著擺??動而變化，通過檢測透射的光強信息便可以反推外界振動的頻率和大小。??４??

??圖１．３基于光纖微腔的光纖振動傳感器１３７１??＊基于光纖微腔的法布里－珀羅干涉?zhèn)鞲衅??這是研究最為廣泛、性能較好的光纖微腔傳感器，部分傳感器已經(jīng)成功商業(yè)化。因為??光纖微腔形成了法布里－珀羅干涉儀，具有很高的靈敏度，并且是一類體積最小光纖干涉??儀。法布里－珀羅光纖微腔傳感器按照微腔的結(jié)構(gòu)形態(tài)一般可以分為三種：閉腔式、半開??腔式和全開腔式｜３８］。閉腔式的光纖微腔通常封閉在光纖內(nèi)部，腔內(nèi)物質(zhì)與外界沒有相互連??通，因此這類傳感器通常只能用于應(yīng)力、彎曲、溫度等常規(guī)的檢測。而半開腔式一般是指??光纖微腔的一側(cè)是貫通的，能夠與外界物質(zhì)直接作用，因此能夠?qū)崿F(xiàn)更多種類的高精度傳??感器，如Ｃｈｕａｎｇ?Ｗｕ等人［３９］提出了一種基于Ｃ型光纖的半開腔式的法布里－珀羅光纖微腔傳??感器，Ｃ型光纖直接由拉絲塔制備而成，其結(jié)構(gòu)示意如圖１．４所示，實現(xiàn)了靈敏度高達(dá)??１３６８ｎｍ／ＲＩＵ的折射率傳感器。??■■ＳＢ??￣?．Ｓｉ??圖１．４基于Ｃ型光纖的法布里－珀羅光纖微腔傳感器Ｍ?（ａ）?Ｃ型光纖橫截面顯微鏡圖片；??（ｂ）?－?（ｄ）傳感器制作過程顯微鏡圖片??５??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]基于濕敏材料的光干涉型光纖濕度儀的研究[D]. 黃然.中國計量學(xué)院 2016
[3]光纖包層模式傳感器及其應(yīng)用研究[D]. 梁燕洪.浙江大學(xué) 2016
[4]光纖法布里—珀羅干涉儀傳感器的加工技術(shù)研究[D]. 劉鵬飛.北京理工大學(xué) 2016
[5]基于磁致伸縮材料的生物傳感器靈敏度特性研究[D]. 魏秀娟.太原理工大學(xué) 2013
[6]PDMS微流控芯片的制備工藝研究[D]. 夏飛.南京理工大學(xué) 2010
[7]光纖法布里—珀羅傳感器及其復(fù)用研究[D]. 方卉.大連理工大學(xué) 2009
[8]PDMS微流控芯片關(guān)鍵工藝技術(shù)研究[D]. 李永剛.中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機械與物理研究所） 2006



本文編號：3535645