光纖光柵傳感器及其在巖土工程中的應(yīng)用研究.pdf

1、光纖光柵是新興的光電子器件，隨著寫入技術(shù)的日益成熟逐漸進(jìn)入商品化、集成化。光纖光柵在傳感器方面的應(yīng)用和研究也越來(lái)越引起人們的重視。光纖光柵傳感器具有不受電磁干擾、靈敏度高、波長(zhǎng)編碼等特點(diǎn)。目前，光纖光柵已成為最具有發(fā)展前途，最具有代表性的光纖無(wú)源器件之一。它的出現(xiàn)，極大地拓展了光纖技術(shù)的應(yīng)用范圍。因此，光纖光柵傳感器的理論和應(yīng)用研究具有重要的實(shí)際意義。 本論文主要內(nèi)容如下；1從麥克斯韋方程組出發(fā)，建立了光纖中光波的波動(dòng)方程，分析

2、了光纖中光波場(chǎng)的模式特性，推導(dǎo)出耦合模方程。利用耦合模理論對(duì)均勻光纖Bragg光柵的傳輸特性進(jìn)行分析，建立耦合模方程，給出解析解。并詳細(xì)研究了其光譜特性與光纖光柵的參數(shù)(光柵長(zhǎng)度、耦合系數(shù)等)之間的關(guān)系。 2對(duì)光纖光柵溫度和應(yīng)變同時(shí)測(cè)量時(shí)的交叉敏感問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)分析和深入研究，提出了一種新穎方案。并對(duì)溫度和應(yīng)變同時(shí)測(cè)量時(shí)的誤差進(jìn)行了理論分析和推導(dǎo)。 3對(duì)光纖光柵在巖土工程中的傳感及應(yīng)用情況進(jìn)行了研究。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了光纖光