光纖微腔結(jié)構(gòu)具有體積小、易制備、易集成等諸多優(yōu)點(diǎn),且與光波導(dǎo)、光調(diào)制器等光通信元件的集成,可大大降低其集成器件尺寸。因此,光纖微腔結(jié)構(gòu)的制備與特性成為近年來(lái)光纖傳感器方向的研究熱點(diǎn)。目前,特種光纖由于自身獨(dú)特結(jié)構(gòu)與固有特性得到了人們廣泛的關(guān)注,因此深入研究特種光纖結(jié)合微腔結(jié)構(gòu)所制備的新型傳感器具有重要意義。本文在分析總結(jié)不同微腔結(jié)構(gòu)傳感器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,提出基于三包層石英基特種光纖(TCQSF)制備不同尺寸的微腔結(jié)構(gòu)傳感器,并研究其溫度、折射率、壓力傳感特性,具體內(nèi)容包括:首先,介紹了TCQSF-D型微腔結(jié)構(gòu)傳感器的工作原理,同時(shí)對(duì)其傳輸模式、傳輸譜線與傅里葉頻譜進(jìn)行詳細(xì)的分析與研究;其次,介紹了TCQSF-D型微腔結(jié)構(gòu)傳感器的制備方法,詳細(xì)分析了單模光纖與TCQSF熔接過(guò)程中熔接強(qiáng)度、熔接時(shí)間與推進(jìn)量等參數(shù)的設(shè)置,實(shí)現(xiàn)不同大小微腔結(jié)構(gòu)傳感器的制備;然后,研究了基于TCQSF-D型微腔結(jié)構(gòu)傳感器的溫度與折射率特性,并理論分析了各溫度下傳感器的傳輸譜線與靈敏度,搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),建立了不同溫度、折射率與波長(zhǎng)漂移的關(guān)系;最后,研究了TCQSF-D型微腔結(jié)構(gòu)傳感器的側(cè)向和軸向應(yīng)變傳感特性...

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 光纖微腔結(jié)構(gòu)傳感器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 化學(xué)腐蝕
        1.2.2 飛秒激光微加工技術(shù)
        1.2.3 電弧放電熱加工技術(shù)
        1.2.4 熔接特種光纖
    1.3 課題來(lái)源
    1.4 論文內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 TCQSF-D型微腔結(jié)構(gòu)傳感器原理
    2.1 引言
    2.2 TCQSF的結(jié)構(gòu)參數(shù)
    2.3 模式干涉原理
    2.4 光波導(dǎo)模式耦合理論
        2.4.1 兩層光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)模場(chǎng)分布理論分析
        2.4.2 多層光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)模場(chǎng)分布理論分析
    2.5 微腔結(jié)構(gòu)傳感器傳輸理論
        2.5.1 TCQSF傳輸模式
        2.5.2 TCQSF傳輸譜線與頻譜分析
        2.5.3 耦合模理論模型
    2.6 本章小結(jié)
第3章 傳感器的制備
    3.1 引言
    3.2 制備方法與步驟
    3.3 微腔結(jié)構(gòu)的熱熔圖像分析
    3.4 D型微腔結(jié)構(gòu)傳感器傳輸光譜
    3.5 本章小結(jié)
第4章 溫度與折射率傳感特性實(shí)驗(yàn)
    4.1 引言
    4.2 溫度傳感特性分析
        4.2.1 熱光效應(yīng)對(duì)TCQSF各包層折射率的影響
        4.2.2 熱膨脹效應(yīng)對(duì)TCQSF各包層尺寸大小的影響
        4.2.3 溫度傳感特性的仿真
    4.3溫度傳感實(shí)驗(yàn)
    4.4折射率傳感實(shí)驗(yàn)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 應(yīng)力傳感特性實(shí)驗(yàn)
    5.1 引言
    5.2側(cè)向壓力傳感實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 側(cè)向應(yīng)力原理分析
        5.2.2 側(cè)向應(yīng)力實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.3軸向壓力傳感實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 軸向應(yīng)力原理分析
        5.3.2 軸向壓力傳感實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝



本文編號(hào)：3793281