基于光纖光柵溫濕度同時(shí)測(cè)量技術(shù)的研究.pdf

1、近幾年，隨著國(guó)內(nèi)外工農(nóng)業(yè)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，對(duì)環(huán)境溫度和濕度準(zhǔn)確測(cè)量的需要越來(lái)越多。在化工、燃?xì)?、煤炭等領(lǐng)域中，需要在易燃易爆等危險(xiǎn)場(chǎng)所進(jìn)行溫濕度的測(cè)量，因此對(duì)使用的傳感器提出了特殊要求。由于用光纖光柵制作的各類傳感器有非常好的絕緣性、穩(wěn)定性以及靈敏性，所以很適合用于上述特殊環(huán)境中。本文基于光纖光柵實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度和濕度的同時(shí)測(cè)量。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，對(duì)光纖光柵傳感技術(shù)進(jìn)行介紹，其中包括光纖光柵傳感技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用。簡(jiǎn)述本課題研

2、究背景，總結(jié)了近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)以及國(guó)外采用光纖光柵對(duì)溫濕度測(cè)量的研究現(xiàn)狀，為后續(xù)傳感器的設(shè)計(jì)提供了思路。
　　其次，詳細(xì)的探討了光纖光柵常見的理論分析方法耦合模理論和傳輸矩陣法。并且利用傳輸矩陣法分析了光柵的周期、柵長(zhǎng)以及外界折射率對(duì)布拉格光纖光柵和長(zhǎng)周期光纖光柵光譜的影響，并且進(jìn)行了仿真。為溫濕度傳感器的設(shè)計(jì)與制作提供了理論上的支撐。
　　再次，設(shè)計(jì)了一種基于長(zhǎng)周期和布拉格(LPFG-FBG)級(jí)聯(lián)光柵的溫濕度傳感器。詳細(xì)的分析

3、了溫度和濕度的傳感原理；通過(guò)系統(tǒng)的研究影響傳感器對(duì)濕度靈敏度的因素，起到優(yōu)化傳感器性能的目的；搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫度和濕度的同時(shí)測(cè)量，對(duì)濕度的最高靈敏度可達(dá)94.34pm/％RH。
　　最后，設(shè)計(jì)了一種布拉格光纖光柵與光纖法布里-珀羅腔(FBG-FP)溫濕度傳感器。詳細(xì)分析了 FBG-FP腔傳輸特性以及傳感器對(duì)溫度和濕度的傳感原理；將 FBG-FP腔進(jìn)行封裝，并進(jìn)行傳感器的制備；搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了 FBG-FP溫濕度傳感