基于微橢球空氣腔的光纖壓力傳感器的研究
發(fā)布時間:2022-07-07 13:17
光纖法布里-珀羅傳感器是一種體積小、結構簡單、成本低、測量精度高、檢測范圍大的光纖傳感器,易于產品化,已經(jīng)被廣泛用于民用工程、航空航天等領域的應變、溫度、壓力等物理量,濕度、酸堿度、折射率等化學量以及生物量的測量。我們提出了一種基于微橢球空氣腔的光纖法布里-珀羅壓力傳感器,分析高靈敏度的光纖法-珀壓力傳感模型,提出新型的壓力傳感方案,并進行實驗測試。與已有法布里-珀羅壓力傳感器制作技術不同,我們采用普通單模光纖和實芯光子晶體光纖熔接技術形成空氣法布里-珀羅腔,傳輸損耗小,干涉信號條紋對比度高,全石英結構傳感器,溫度串擾小,在壓力傳感領域具有較好的應用前景。本文提出了一種基于微橢球空氣腔結構的光纖法布里-珀羅壓力傳感器。分析了光在空氣腔中的傳播過程,研究了在體積固定情況下空氣腔曲率半徑與腔長之間的變化規(guī)律,同時討論了空氣腔不同形狀下腔內的損耗,利用MATLAB軟件對空氣腔形狀變化與傳輸損耗的關系進行數(shù)值仿真。建立了壓力傳感器的基本數(shù)學模型。在基本模型的基礎上利用ANSYS軟件對壓力敏感膜的力學性能進行了仿真,探討了壓力敏感膜的厚度與膜的有效半徑對膜的中心撓度的影響,選定了較為合適的微橢球...
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2二氧化硅膜片壓力傳感器??
圖1.4同軸壓力傳感器與斜向45度壓力傳感器??
圖1.3基于聚合物金屬膜片壓力傳感器的結構示意圖??2010年,美國馬里蘭大學H.Bae[27l等人,設計出了一個利用45度角光纖并采用??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于ANSYS仿真的陽極鍵合薄膜形變量的研究[J]. 葛益嫻,彭波,張鵬,趙偉績. 半導體光電. 2017(02)
[2]光纖法布里-珀羅干涉溫度壓力傳感技術研究進展[J]. 李自亮,廖常銳,劉申,王義平. 物理學報. 2017(07)
[3]基于F-P原理的非本征型光纖爆炸動壓傳感器設計[J]. 陳顯,徐芬,余尚江,楊吉祥. 傳感器與微系統(tǒng). 2016(04)
[4]MEMS光纖法珀壓力傳感器的設計及解調方法實現(xiàn)[J]. 曹群,賈平崗,熊繼軍,張海瑞,洪應平,房國成. 傳感技術學報. 2015(08)
[5]非本征法布里-珀羅腔光纖壓力傳感器研究進展[J]. 呂濤. 儀表技術與傳感器. 2015(07)
[6]用于顱內壓監(jiān)測的微型光纖法珀壓力傳感器[J]. 李玉婷,張文濤,王兆剛,許紅彬,韓晶,李芳. 半導體光電. 2015(01)
[7]新型本征型溫度傳感器的研制[J]. 姜寧,謝瑩. 武漢理工大學學報. 2013(07)
[8]微型非本征光纖法布里-珀羅壓力傳感器[J]. 楊春弟,王鳴,葛益嫻,戴麗華. 光學學報. 2010(05)
[9]膜片式微型F-P腔光纖壓力傳感器[J]. 于清旭,賈春艷. 光學精密工程. 2009(12)
[10]非本征光纖F—P傳感器制作工藝[J]. 王文轅,張濤,胡鴻奎,王傳琦,尹汝海. 河北理工大學學報(自然科學版). 2009(01)
博士論文
[1]白光非本征法布里—珀羅干涉光纖傳感器及其應用研究[D]. 荊振國.大連理工大學 2006
本文編號:3656488
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2二氧化硅膜片壓力傳感器??
圖1.4同軸壓力傳感器與斜向45度壓力傳感器??
圖1.3基于聚合物金屬膜片壓力傳感器的結構示意圖??2010年,美國馬里蘭大學H.Bae[27l等人,設計出了一個利用45度角光纖并采用??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于ANSYS仿真的陽極鍵合薄膜形變量的研究[J]. 葛益嫻,彭波,張鵬,趙偉績. 半導體光電. 2017(02)
[2]光纖法布里-珀羅干涉溫度壓力傳感技術研究進展[J]. 李自亮,廖常銳,劉申,王義平. 物理學報. 2017(07)
[3]基于F-P原理的非本征型光纖爆炸動壓傳感器設計[J]. 陳顯,徐芬,余尚江,楊吉祥. 傳感器與微系統(tǒng). 2016(04)
[4]MEMS光纖法珀壓力傳感器的設計及解調方法實現(xiàn)[J]. 曹群,賈平崗,熊繼軍,張海瑞,洪應平,房國成. 傳感技術學報. 2015(08)
[5]非本征法布里-珀羅腔光纖壓力傳感器研究進展[J]. 呂濤. 儀表技術與傳感器. 2015(07)
[6]用于顱內壓監(jiān)測的微型光纖法珀壓力傳感器[J]. 李玉婷,張文濤,王兆剛,許紅彬,韓晶,李芳. 半導體光電. 2015(01)
[7]新型本征型溫度傳感器的研制[J]. 姜寧,謝瑩. 武漢理工大學學報. 2013(07)
[8]微型非本征光纖法布里-珀羅壓力傳感器[J]. 楊春弟,王鳴,葛益嫻,戴麗華. 光學學報. 2010(05)
[9]膜片式微型F-P腔光纖壓力傳感器[J]. 于清旭,賈春艷. 光學精密工程. 2009(12)
[10]非本征光纖F—P傳感器制作工藝[J]. 王文轅,張濤,胡鴻奎,王傳琦,尹汝海. 河北理工大學學報(自然科學版). 2009(01)
博士論文
[1]白光非本征法布里—珀羅干涉光纖傳感器及其應用研究[D]. 荊振國.大連理工大學 2006
本文編號:3656488
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