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长周期光纤光栅谐振波长的研究

用三层模型的标量近似的分析方法,通过对长周期光纤光栅的各阶包层  (本文共4页) 阅读全文>>

长春理工大学
长春理工大学

基于光纤光栅的海洋温盐深探测技术研究

温盐深仪(Conductivity-Temperature-Depth,简称CTD)是一种海洋探测仪器,广泛应用于海洋科学考察、海洋资源调查开发、海洋环境监测以及海洋军事科学等领域。近年来,由于本征绝缘、适合原位和遥感监测等优点,光纤传感技术在海洋探测中的应用逐渐引起人们的兴趣。基于光纤光栅的传感器具有灵敏度高、便于复用和解调成本低等优点,成为海洋探测的新技术。本文围绕基于光纤光栅的海洋温盐深探测技术开展了一系列研究。首先,开展了光纤光栅的理论分析。利用耦合模式理论,系统地分析了布拉格光纤光栅和长周期光纤光栅的耦合效率、谐振波长、带宽、色散和场方程及耦合常数等关键参数,进行了长周期光纤光栅的透射谱模拟,并与实验结果做了对比分析,为开展光纤光栅传感器的研制提供了必要的理论指导。然后,开展了紫外激光掩模法长周期光纤光栅的研制,并分析测试了其温度、折射率和轴向应变特性。在比较了载氢、锗硼和超细三种长周期光纤光栅的传感特性后,得到结论,...  (本文共116页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

用电子辐照光纤改性方法制备长周期光纤光栅的理论研究

电子辐照技术在材料改性方面具有广泛的应用。目前其在制作平面光波导、低带间串扰光波分复用器等光学器件方面也已经有初步的应用。考虑到目前常用的制备长周期光纤光栅的方法各自都有些局限性,特别是不利于大规模批量生产,本文基于利用电子辐照可使二氧化硅改性的原理,首次提出了通过电子辐照对二氧化硅光纤改性来制作长周期光纤光栅的学术思想,以期寻求一种在保证质量条件下可大规模工业化生产光纤光栅的方式。论文综述了电子辐照对二氧化硅平板材料改性的理论和实验研究进展,介绍了电子辐照对SiO_2产生改性作用的机理,使样品中产生原子错位的电子能量阈值、电子辐照深度的计算方法,分析了不同能量电子辐照产生折射率变化的原因以及电子辐照导致SiO_2折射率变化的计算及测量方法。在此基础上,论文用把二氧化硅分子等价成一个原子的方法建立了用电子辐照二氧化硅光纤情形下的物理模型;给出了电子在光纤中辐照深度的计算方法;基于蒙特卡罗方法计算了1Mev的电子辐照二氧化硅时的能...  (本文共100页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
重庆大学

新型长周期光纤光栅特性研究

导师饶云江教授首次发明了高频CO_2激光脉冲写入长周期光纤光栅的方法。该方法利用高频脉冲的热冲击效应,由于脉冲能量集中、单个脉冲加热时间短、因此加热效率高,能高效率高质量地写入低成本的长周期光纤光栅。本文深入研究了该方法写入的新型长周期光纤光栅的特性并取得了一些创新性研究成果,主要工作和成果如下:1、首次系统分析了CO_2激光写入的长周期光纤光栅的形成机理,并把其归结为残余应力释放、密度变化、掺杂剂热扩散和熔融变形四个方面。详细介绍了高频CO2激光脉冲写入长周期光纤光栅的方法,该方法写入的光栅没有熔融变形。分析了单侧CO2激光加热导致长周期光纤光栅横截面折射率分布的不均匀性。2、详细阐述了长周期光纤光栅的耦合模理论并提出了个人的见解,运用设定平均有效折射率调制而不是设定kL值的方法进行了透射谱的模拟计算,以便更加直观地理解长周期光纤光栅的实际写入过程。3、研究了高频CO_2激光脉冲写入的长周期光纤光栅的温度和轴向应变特性。谐振波...  (本文共183页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京交通大学
北京交通大学

基于长周期光纤光栅的溶液浓度光纤传感器研究

溶液浓度是表征介质溶液特征的重要物理参数之一,在工农业生产和科学研究中具有重要的计量意义和监测价值,光纤传感技术以其灵敏度高、体积小、易于远距离传输、能够实现实时传感、适用于恶劣环境等优势在溶液浓度传感领域具有广泛的应用前景,受到了众多的关注。目前溶液浓度光纤传感主要是利用溶液浓度在一定范围内与折射率的线性关系来间接实现溶液浓度测量。由于长周期光纤光栅(Long Period Fiber Grating, LPFG)具有对于外界环境比较敏感、灵敏度高、结构简单、性能稳定等特点,本文重点研究了基于LPFG的溶液浓度光纤传感器,主要工作如下:首先,查阅了大量文献,对国内外利用光纤进行溶液浓度传感的方法进行了总结,分析了各种溶液浓度传感器的优缺点,在前人研究基础上,以低成本、实用性为宗旨,提出了两种基于LPFG的测量溶液浓度简单有效的方法。其次,对LPFG进行了理论分析与研究,包括LPFG耦合模式理论、LPFG的制备方法与形成机理等,...  (本文共100页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国矿业大学(北京)
中国矿业大学(北京)

基于光纤光栅的乳化液浓度传感器的研究

乳化液是液压支架的传动介质,其浓度大小直接影响液压支架和支柱的工作寿命和生产成本,因此对乳化液浓度严格检测十分必要。针对目前检测乳化液浓度常用的方法和国内外光纤光栅折射率传感技术的发展现状,本文提出了采用光纤光栅进行乳化液浓度检测的新的方法,采用耦合模理论研究了长周期光纤光栅和倾斜光纤光栅参数对透射谱的影响,分析了长周期光纤光栅和倾斜光纤光栅的折射率敏感特性,最后对不同浓度的乳化液进行了传感特性实验测试,得到了谐振波长与其浓度之间的关系。实验结果表明:采用光纤光栅进行乳化液浓度检测是可行的,能够满足灵敏度的要求。适合在矿井下具有强电磁干扰、易燃易爆和腐蚀性介质及粉尘污染等恶劣条件下使用。  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>