基于特殊結(jié)構(gòu)的光纖器件與傳感系統(tǒng)的研究與應(yīng)用.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、伴隨著光纖制作以及相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步,光纖傳感器憑借自身優(yōu)點,受到越來越多研究者的關(guān)注。在安全保障、交通運輸、工程施工、管線監(jiān)測等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。本文設(shè)計制作了不同的光纖干涉結(jié)構(gòu),并結(jié)合光纖光柵,分別搭建了可以對溫度、折射率、振動、氣壓以及位置信息傳感的特殊光纖結(jié)構(gòu)傳感器。
  具體工作包括以下幾個方面:
  1.提出了無芯-單模-無芯的模式干涉結(jié)構(gòu),對該結(jié)構(gòu)的透射譜特性進(jìn)行了仿真。將該模式干涉結(jié)構(gòu)與光柵相結(jié)合,制作了溫度

2、和折射率同時測量的傳感器。模式干涉峰和光柵反射峰的溫度靈敏度分別為0.07189nm/℃和0.01654nm/℃,其折射率靈敏度分別為-111.464nm/RIU和0nm/RIU。利用光柵和干涉結(jié)構(gòu)制作了振動傳感器,分析了不同結(jié)構(gòu)的傳感器性能。將該傳感器應(yīng)用到列車監(jiān)控系統(tǒng)中,實驗對列車行車狀態(tài)進(jìn)行了測量。
  2.利用光柵的應(yīng)力敏感性,設(shè)計了一種基于二維光柵陣列的位置傳感結(jié)構(gòu)。實驗中對各個光柵的中心波長進(jìn)行了設(shè)計,并批量制作了所需

3、光柵,用制成的傳感器實現(xiàn)了二維位置傳感,并以此為基礎(chǔ)設(shè)計制作了十二個鍵位的全光纖鍵盤。
  3.提出了基于微加工的管狀光纖和光纖光柵的復(fù)合結(jié)構(gòu)傳感器,實現(xiàn)了對溫度和氣壓的同時測量。對該結(jié)構(gòu)氣壓傳感靈敏度進(jìn)行了仿真,結(jié)果顯示該結(jié)構(gòu)的氣壓靈敏度約為2.78nm/MPa。實驗制作所設(shè)計的溫度和氣壓傳感器,實現(xiàn)了對溫度和氣壓的同時測量。測量結(jié)果顯示傳感器的氣壓靈敏度為3.9969nm/MPa,溫度靈敏度為8.7pm/℃。
  4.提

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