發(fā)布時(shí)間：2024-10-03 00:17

　　目前,倏逝波布拉格光纖光柵傳感器(EWFBGs,Evanescent Wave FBG sensor的相關(guān)研究大多集中于傳感探頭制作方法的改進(jìn)中,而其形態(tài)和結(jié)構(gòu)對(duì)傳感器性質(zhì)的影響則較少涉及。另外,諧振波長(zhǎng)的漂移量作為唯一的解調(diào)編碼,導(dǎo)致傳感器在某些物理變化過(guò)程中失去了其應(yīng)用價(jià)值。因此,實(shí)用性和通用性要求對(duì)EWFBGs的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),同時(shí)豐富其傳感參數(shù)。本文研究EWFBGs在彎曲情況下的性質(zhì)變化,并以此為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)高靈敏度的彎曲型倏逝波FBG傳感器(CEWFBGs,Curved Evanescent Wave FBG sensor),通過(guò)觀測(cè)其諧振峰波長(zhǎng)漂移量以及反射峰強(qiáng)度的變化特點(diǎn),完成對(duì)汽油添加劑濃度以及原油磁化過(guò)程的傳感研究。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)基于光纖光柵傳感原理,分析EWFBGs的傳感特性,建立傳感器反射波長(zhǎng)隨環(huán)境折射率變化的數(shù)學(xué)模型,并導(dǎo)出靈敏度函數(shù),結(jié)合函數(shù)分析了光纖直徑,外界液體折射率與靈敏度的關(guān)系,為后期制作CEWFBGs奠定理論基礎(chǔ)。(2)利用化學(xué)腐蝕法對(duì)三種曲率的FBG進(jìn)行腐蝕,制得彎曲結(jié)構(gòu)EWFBGs,觀察反射波長(zhǎng)及反射峰強(qiáng)度的變化規(guī)律。純水中,FBG輸出反...

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1腐蝕FBG結(jié)構(gòu)

1.2.1普通腐蝕FBG傳感器利用化學(xué)腐蝕法制作FBG倏逝波傳感器是最為成熟的傳感器制作方法，結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。其制作方法簡(jiǎn)單，體積小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果明顯。早在2004年，A.Iadicicco[19,20]等人就著手對(duì)EWFBGs進(jìn)行了研究，利用氫氟酸(HF，Hyd....

圖1.2微結(jié)構(gòu)FBG傳感器及光譜示意圖

圖1.2微結(jié)構(gòu)FBG傳感器及光譜示意圖Fig.1.2Micro-structuredgratingandspectralresponses刻蝕技術(shù)的不斷進(jìn)步，W.Liang等人嘗試先將光纖腐蝕變細(xì)，然后分別以及腐蝕區(qū)之外刻寫光柵，制作成如圖1.3所示的....

圖1.3腐蝕FBG傳感器Fig.1.3EtchingFBGsensor

圖1.2微結(jié)構(gòu)FBG傳感器及光譜示意圖Fig.1.2Micro-structuredgratingandspectralresponses技術(shù)的不斷進(jìn)步，W.Liang等人嘗試先將光纖腐蝕變細(xì)，然腐蝕區(qū)之外刻寫光柵，制作成如圖1.3所示的兩種結(jié)構(gòu)的折射....

圖1.4FBG的微槽結(jié)構(gòu)

圖1.4FBG的微槽結(jié)構(gòu)Fig.1.4MicrogroovestructureofFBGchengGao團(tuán)隊(duì)[24]利用干涉儀原理制作了如圖1.5所示的微結(jié)構(gòu)光纖兩段不規(guī)則區(qū)域可以激發(fā)高階包層模與反射模在纖芯處耦現(xiàn)折射率與溫度的同時(shí)測(cè)量。在1.365～....

本文編號(hào)：4006527