隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,越來(lái)越多的工業(yè)廢水被排入水中,并且在廢水中不乏存在各種有毒有害物質(zhì),可能對(duì)人類的健康造成嚴(yán)重危害。利用光纖技術(shù),開發(fā)小巧便攜、準(zhǔn)確可靠并且能夠在線實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)的有害物質(zhì)的溶液濃度檢測(cè)技術(shù)和儀器,具有十分重要的實(shí)用價(jià)值�？招竟饫w具有能量損傷閾值高、無(wú)端面損耗、柔韌性好等優(yōu)勢(shì),已經(jīng)成功用于紅外波段的傳能與氣體傳感。本文利用金屬膜空芯光纖在紫外-可見(jiàn)光波段的低損耗特性及其特殊的空芯結(jié)構(gòu),將其應(yīng)用于溶液濃度的測(cè)量�；谧贤�-可見(jiàn)光光譜吸收法,我們?cè)O(shè)計(jì)并搭建了穩(wěn)定實(shí)用的溶液濃度傳感系統(tǒng)。在理論上,建立了金屬膜空芯光纖傳感吸收模型,并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真計(jì)算,分析了系統(tǒng)的傳感特性,可知系統(tǒng)存在一個(gè)最優(yōu)長(zhǎng)度,使得系統(tǒng)滿足線性測(cè)量且擁有最優(yōu)的測(cè)量靈敏度,而信噪比的增大能夠增大系統(tǒng)的線性測(cè)量范圍。實(shí)驗(yàn)分別使用長(zhǎng)度為6.4cm和8cm,內(nèi)徑均為700μm的鍍銀空芯光纖為吸收池測(cè)定了氯化鈷溶液和鉻酸鈉溶液的濃度,兩種溶液分別在510nm可見(jiàn)光波段和372nm紫外波段具有吸收峰,并且得到了良好的線性擬合結(jié)果,驗(yàn)證了仿真結(jié)果與系統(tǒng)的可行性。實(shí)驗(yàn)還對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行了測(cè)試和分析,充分證明了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖3.2LWCC的兩種類型[57[

巧／＝１．３１；１６舊〇１１穴？?２４００，折射率化？＇＝１．２９。１；＼￥０：有兩種類型，如圖３．２［５７俯示。??Ｔｙｐｅ?ＩＩ中在Ｔｅｆｌｏｎ膜內(nèi)又鍛上了一層娃膜，主要是為了避免污染物跟特氣龍膜接??觸，另外也使波導(dǎo)更易清洗，減少表面氣泡在內(nèi)壁的附著等等。??Ａ?Ｉ?Ｂ??

圖3.3LWCC傳感應(yīng)用的兩種模式}s7}

巧／＝１．３１；１６舊〇１１穴？?２４００，折射率化？＇＝１．２９。１；＼￥０：有兩種類型，如圖３．２［５７俯示。??Ｔｙｐｅ?ＩＩ中在Ｔｅｆｌｏｎ膜內(nèi)又鍛上了一層娃膜，主要是為了避免污染物跟特氣龍膜接??觸，另外也使波導(dǎo)更易清洗，減少表面氣泡在內(nèi)壁的附著等等。??Ａ?Ｉ?Ｂ??

圖4.2入射光束角度分布模型

慮Ｇｏｏｓ－Ｈａｎｃｈｅｎ位移變化，根據(jù)特征方程也可推出相同的中ｒ?yàn)榭招竟饫w內(nèi)半徑，／？（巧為光纖內(nèi)部溶液與金屬層（假設(shè)光界處的反射率，是入射光的Ｐ極化光和Ｓ極化光的平均反射系數(shù)Ｒ：Ｗ＋?ＲｐＷ??Ｒ（０）?＝?＾—和ｓ極化光的反射系數(shù)分別如下：??（ｎ．?ｃｏｓ?ｙ．?－?ｎ．....

圖4.5不同溶液濃度(.閑不同信嗓比偽)情況下，InnerRadi}}Rm)

度上限為吸收強(qiáng)度極限，吸強(qiáng)達(dá)到吸強(qiáng)極限的９５％時(shí)對(duì)應(yīng)的光纖內(nèi)半徑??為最優(yōu)半徑。最優(yōu)半徑意味著在相同信噪比和溶液濃度情況下測(cè)得的吸收強(qiáng)度與資??源消耗之間權(quán)衡取得的最優(yōu)情況。如圖（ａ）所示溶液濃度增加，吸收強(qiáng)度極限增??大，最優(yōu)半徑增大；圖（ｂ）中，隨著信噪比増大，吸收強(qiáng)度極限也....

本文編號(hào)：3958435