少模光纖光柵的制備及其傳感特性研究.pdf

1、近年來(lái)，由于光纖傳感器具有抗干擾能力強(qiáng)、適應(yīng)能力強(qiáng)、體積小等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于航空業(yè)、橋梁道路、機(jī)械設(shè)備等領(lǐng)域。少模光纖除了具有單模光纖的一系列優(yōu)點(diǎn)，還兼具多模光纖的非線性低的特點(diǎn)，在新型傳感領(lǐng)域受到了越來(lái)越多的關(guān)注。
　　本文將少模光纖干涉儀與少模光纖布拉格光柵進(jìn)行結(jié)合，提出一種組合式傳感器，對(duì)組合傳感器的溫度、應(yīng)變、折射率傳感特性進(jìn)行深入研究，主要包括以下幾個(gè)方面：
　　首先，分析光纖的基礎(chǔ)知識(shí)，并且對(duì)光纖模式的本征

2、方程、有效折射率等進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)值說(shuō)明；探討研究光纖光柵時(shí)通常使用的分析方法，即耦合模理論與傳輸矩陣法，為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)處理奠定基礎(chǔ)。
　　其次，闡述組合傳感器的制作。對(duì)少模光纖干涉儀干涉譜線的各個(gè)影響因素進(jìn)行MATLAB仿真，為干涉儀的實(shí)際制作提供指導(dǎo)；研究紫外曝光法制備布拉格光柵的成柵機(jī)理及特性，成功制備出少模光纖布拉格光柵，實(shí)驗(yàn)測(cè)得傳輸譜與仿真結(jié)果能夠很好地吻合；在布拉格光柵兩端手動(dòng)熔接單模光纖，成功制備出組合傳感器。

3、>　　再次，對(duì)組合傳感器的傳感特性進(jìn)行研究。在對(duì)溫度、應(yīng)變、折射率傳感機(jī)理進(jìn)行深入研究的同時(shí)進(jìn)行大量的理論仿真，對(duì)組合傳感器的溫度、應(yīng)變、折射率傳感特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠很好地印證理論分析。
　　最后，通過(guò)對(duì)長(zhǎng)周期光纖光柵成柵機(jī)理的研究，選擇利用 CO2激光器制備少模光纖長(zhǎng)周期光柵。為了能夠更好的控制透射峰出現(xiàn)的波長(zhǎng)范圍，對(duì)光柵周期、柵區(qū)長(zhǎng)度、包層厚度等因素對(duì)光柵透射峰的影響進(jìn)行深入分析。對(duì)長(zhǎng)周期光柵的折射率傳感原理進(jìn)行深