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文檔簡介
1、隨著光纖光柵的理論研究和制作技術的日益深入和成熟,光纖傳感技術的應用得到了極大的發(fā)展。但是,光纖光柵對溫度和應變的檢測存在交叉敏感問題,即溫度和應變會同時引起光纖光柵的峰值波長變化,通過檢測單個光纖光柵無法對溫度和應變加以區(qū)分,這已成為制約光纖光柵傳感器實用化的主要問題之一。國內(nèi)外的研究表明,特殊光纖光柵的研制為解決此問題提供了有效的途徑,因此本文開展錐形光纖Bragg光柵的制備及其傳感技術研究。 光纖Bragg光柵的耦合模理論
2、分析表明,當光纖包層的直徑錐形化后,光纖Bragg光柵的有效帶寬呈現(xiàn)隨應變增加而拓寬、對溫度變化不敏感的啁啾特性。因此,本文采用化學腐蝕的方法,利用組分、濃度不同的腐蝕液對光纖Bragg光柵進行腐蝕,制作出不同錐度的錐形光纖Bragg光柵,并對這種光柵的傳感特性進行了深入的分析。 本文以單片機為核心,設計并實現(xiàn)了錐形光纖Bragg光柵的腐蝕控制系統(tǒng),通過調(diào)節(jié)精密位移臺的移動速度,控制光纖在腐蝕液中的腐蝕速度,實現(xiàn)對光纖腐蝕過程的
3、精密控制,制作出了不同錐度的錐形光纖Bragg光柵。利用VC開發(fā)了控制整個腐蝕過程的控制軟件(Caustic Control),實現(xiàn)了腐蝕過程控制命令的自動編輯、手動編輯、下載以及腐蝕系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)控。搭建溫度、應變測試系統(tǒng),使用光譜儀對所制作的錐形光纖光柵的傳感特性進行了分析及標定,并對結果進行了驗證。 不同錐度光纖Bragg光柵的溫度及應變特性的檢測結果表明:錐形光纖光柵在應力作用下,其中心波長向長波方向移動的同時,帶
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