近年來,以光纖光柵等為代表的成熟的光柵型光纖傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個行業(yè),例如地質(zhì)監(jiān)測、電力系統(tǒng)監(jiān)測、臨床醫(yī)學監(jiān)測、建筑結(jié)構(gòu)監(jiān)測、化學化工檢測等,另一方面,人們也在致力于不斷改進光纖傳感器的結(jié)構(gòu),縮小傳感器的體積,增強傳感器的靈敏度,實現(xiàn)多參量同時測量,涌現(xiàn)出諸如模式干涉型傳感器、微結(jié)構(gòu)光纖傳感器、光子晶體光纖傳感器等新型光纖傳感器。這些新型光纖傳感器極大的豐富了光纖傳感技術(shù)內(nèi)涵,擴展了光纖傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域。在光纖傳感技術(shù)的諸多應(yīng)用中,如何既提高測量靈敏度又能實現(xiàn)多參量測量,已成為目前光纖傳感器的研究熱點之一。本論文研究基于扭曲微結(jié)構(gòu)的單模-多模-單模(SMS)模式干涉光纖傳感技術(shù),通過SMS模式干涉與扭曲微結(jié)構(gòu)相結(jié)合,大幅度提高傳統(tǒng)SMS模式干涉?zhèn)鞲衅鞯膽?yīng)變測量靈敏度以及應(yīng)變/溫度雙參量測量的分辨率,并研究了光柵型微結(jié)構(gòu)SMS模式干涉?zhèn)鞲性诘皖l振動測量中的應(yīng)用,論文的主要工作成果如下所述:(1)對模式干涉型傳感器進行深入的理論分析,特別是對SMS模式干涉型傳感器進行了理論分析和模擬仿真,探討了其自鏡像效應(yīng)、光場分布、自鏡像點的位置影響因素等,并與扭曲微結(jié)構(gòu)SMS模式干涉?zhèn)鞲械姆抡娼Y(jié)果進...

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 模式干涉型光纖傳感器的研究現(xiàn)狀
    1.3 光柵型光纖傳感器的種類和研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
2 模式干涉型光纖傳感器理論分析
    2.1 光纖的模式
    2.2 光纖模式干涉?zhèn)鞲性?br>    2.3 光纖傳感器雙參量測量原理
    2.4 本章小結(jié)
3 基于扭曲微結(jié)構(gòu)的模式干涉型高靈敏應(yīng)變傳感器
    3.1 基于扭曲微結(jié)構(gòu)SMS型光纖應(yīng)變傳感器原理分析
    3.2 扭曲SMS結(jié)構(gòu)模式干涉?zhèn)鞲衅鞯闹苽涔に?br>    3.3 扭曲SMS結(jié)構(gòu)應(yīng)變傳感實驗研究
    3.4 本章小結(jié)
4 基于扭曲微結(jié)構(gòu)模式干涉的雙參量傳感
    4.1 基于多模光纖單扭曲SMS結(jié)構(gòu)的模式干涉雙參量傳感原理
    4.2 基于多模光纖單扭曲SMS結(jié)構(gòu)的雙參量傳感器制備和實驗研究
    4.3 基于單模光纖雙扭曲MZ結(jié)構(gòu)的雙參量傳感器的制備和原理
    4.4 基于單模光纖雙扭曲MZ結(jié)構(gòu)雙參量測量實驗研究
    4.5 本章小結(jié)
5 基于CO₂激光刻寫光柵型SMS干涉結(jié)構(gòu)低頻振動傳感
    5.1 CO₂激光刻寫機理
    5.2 CO₂激光刻寫光柵型SMS結(jié)構(gòu)的制備工藝
    5.3 振動測量平臺的設(shè)計和搭建
    5.4 CO₂激光刻寫光柵型SMS結(jié)構(gòu)低頻振動實驗研究
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀博士學位期間發(fā)表論文目錄
附錄2 攻讀博士學位期間獲批和申請專利



本文編號：4011523