空芯光纖氣體填充特性研究.pdf

1、光纖氣體傳感和光纖氣體激光器作為目前空芯光纖的兩大重要應(yīng)用在通信、導(dǎo)航、環(huán)境、化學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域受到格外的關(guān)注,對(duì)于它們光學(xué)特性的研究國(guó)內(nèi)外已經(jīng)作了大量的相關(guān)工作。然而,對(duì)于光纖微流體的研究相對(duì)較少,尤其是光子晶體光纖微流體方面的研究,而其中光纖氣體填充特性研究更少,但卻至關(guān)重要,因?yàn)樗苯佑绊懼饫w氣體傳感的響應(yīng)特性和光纖氣體激光光源的頻率穩(wěn)定特性。
　　本文主要研究了光纖的氣體填充特性,尤其是對(duì)光纖氣體填充時(shí)間的研究。通過(guò)求解帶一

2、階速度滑移條件的N-S可壓縮方程,推導(dǎo)出光纖氣體填充時(shí)間的理論公式,對(duì)光纖的填充時(shí)間進(jìn)行分析預(yù)判,并利用COMSOLMultiphysics軟件進(jìn)行相應(yīng)的仿真模擬,得到了與分析計(jì)算值相近的結(jié)果。同時(shí),本文還對(duì)光纖氣體填充在不同充入壓強(qiáng)、不同填充氣體、不同光纖孔徑和不同光纖長(zhǎng)度情況下的光纖填充特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,針對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出了相應(yīng)的改進(jìn)以減少填充時(shí)間。
　　另一方面,本文還做了多根光纖同時(shí)填充的仿真模擬與實(shí)驗(yàn)研究,以間接地反映光