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温度不灵敏光纤光栅

提出了一种小型的实现温度补偿的光纤光栅组件.该器件包括两种具有不同热膨胀系数的物质.通过改变加在  (本文共4页) 阅读全文>>

北京邮电大学
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基于微结构光波导的传感技术及其应用研究

在人类的发展历程中,从未停止过对世界的探索,传感技术的发展极大的推动了人们感知世界的进程。随着物联网时代的到来,人们希望借助性能优良的传感器与信息通信技术,实现万物皆可通过网络互联。传统的大体积弱功能传感器因其信息处理速度慢、体积大、性能不稳定等弊端,很难满足物联网时代对传感器的需求,而集成型传感器因其结构小巧、可多参量传感、信息处理量大、传感性能好等优势受到了越来越多的重视,它成为传感技术发展的热点。如何进一步降低传感器尺寸、降低批量生产成本、提高传感性能和提高稳定性是集成型传感器发展的关键因素。微结构光波导具有结构简单、体积小、传感性能好等优势,在光传感、激光器等领域得到了广泛的应用,它极大降低了传感器结构的尺寸,方便在各场景中布局传感器,其惊人的研究进展和巨大的市场潜力为传感器微型化提供了巨大的推动力。本文研究了基于微结构光波导的传感技术,并研究了其传感应用,主要研究内容和取得的成果如下:1、研究了微纳光纤耦合器(Micr...  (本文共129页) 本文目录 | 阅读全文>>

南开大学
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光纤光栅传感器解调技术及封装工艺的研究

光纤光栅是一种新型的光子无源器件,它的出现,改变了人们在传感方面的传统观念。以光纤布拉格光栅(FBG)为传感元件的传感器具有重量轻、体积小、抗电磁干扰、易于光纤连接、波长绝对编码等优点,还能把多个传感器利用各种复用技术连接成传感网络,埋入材料和结构内部或贴装在其表面,实现对其特性(如温度、应变等)的多点监测。这种分布式传感是光纤光栅传感器独有的技术。这些独特的优点使得光纤光栅传感器在传感领域扮演着越来越重要的角色。目前,已报道的光纤光栅传感器可以检测的物理量有:温度、应变、压力、位移、压强、扭角、扭矩(扭应力)、加速度、电流、电压、磁场、频率、浓度、热膨胀系数、振动等,其中一部分光纤光栅传感系统已经实际应用。本论文主要以光纤布拉格光栅为研究对象,对其传感技术、高速解调技术及封装技术进行了理论和实验的研究,主要内容包括:1、概况介绍了光纤光栅传感技术的出现、发展及现状。介绍了光纤光栅的三种基本理论分析方法。分析了光纤光栅传感的基本...  (本文共148页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

新型光子晶体光纤压力传感器

光子晶体光纤是上个世纪末诞生的一类新型光纤,由于其全新的导光机制和可灵活设计的结构特性,与传统光纤相比具有许多优异的特性,例如无截止波长单模传导、高双折射、高非线性、可设计的色散曲线、大模场面积等,在光纤发展史上具有里程碑的意义。另一方面,光纤压力传感器在很多领域有着重要的应用,例如石油、天然气的勘测与开采、涡轮机内压力测试、大型土木工程健康监测等。本文针对光纤压力传感这一应用,充分结合光子晶体光纤的结构优点和光学特性,利用柚子型微结构光纤、保偏光子晶体光纤制作出布拉格光纤光栅型、萨格纳克干涉型、法布里—珀罗干涉型压力传感器,并且在实验和理论上对它们的压力和温度传感特性进行了全面地研究。下面是本文主要研究内容和成果的简要概述:1.利用193-nm准分子紫外激光器和相位掩模板,在大孔和小孔柚子型微结构光纤上成功写入布拉格光纤光栅,并首次系统地研究了它们的压力传感特性,实验得到大孔和小孔柚子型微结构光纤的压力灵敏度分别为-12.8p...  (本文共122页) 本文目录 | 阅读全文>>

南开大学
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布拉格与长周期光纤光栅及其传感特性研究

光纤光栅及其在光纤传感器和光纤通信中的应用研究引起了人们普遍的关注,光纤光栅传感器具有不受电磁干扰、信号带宽大、灵敏度高、易于复用、重量轻、结构紧凑,适于在高温、腐蚀性或危险性环境使用等优点,这种传感器在大型建筑和油井等特殊场合的安全监测方面具有极为广泛的应用前景。本文主要以布拉格(FBG)和长周期(LPG)光纤光栅作为研究对象,对光纤光栅的制作、基本特性和传感应用等进行了实验和理论研究,主要内容包括:对分析光纤光栅特性的基本理论分析方法和数据模拟工具进行了介绍,利用耦合模理论分析了均匀周期布拉格光栅的光谱特性。采用相位掩模法在四种不同的光敏光纤中成功写入布拉格光纤光栅,并对四种光纤的光敏性进行了研究;分别采用镀膜法和机械绕制钨丝法制作振幅模板,在三种不同的光敏光纤中成功写入长周期光栅,并对载氢光纤中写入的长周期光栅的特殊特性进行了初步研究;对光纤光栅法布里—珀罗腔、啁啾光纤光栅、光纤光栅包层模和相移长周期光栅等特殊光栅的写入技...  (本文共127页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
国防科学技术大学

双折射光纤光栅传感特性的理论和实验研究

本论文以光纤水听器拖曳阵水深测量为课题背景,在国家自然科学基金项目的支持下,对双折射光纤光栅的传感特性进行了系统深入的理论和实验研究。论文研究了熊猫和边孔光纤的内部双折射分布,分析了几何结构对光纤双折射的影响规律,并采用波长扫描技术对光纤双折射进行了实验测量,测量结果与理论计算相吻合;采用耦合模理论分析了双折射光纤光栅中的偏振模式耦合现象,确定了双折射光纤光栅的谱线特征;提出了一种基于偏振检测的双折射光纤光栅谱线检测方案,解决了普通波长扫描方案不能对双折射光纤光栅进行有效谱线测量的问题;建立了双折射光纤光栅的温度和压力传感模型,分析了几何结构对传感特性的影响,并通过实验得到了验证;研究了轴对称封装和边孔封装技术对单模、熊猫和边孔光纤光栅温度和压力传感特性的影响,实验测量结果证实了边孔封装技术的高压力增敏特性;最后给出了在光纤光栅加速度计、光纤光栅水听器和水深测量等方面所取得的初步实验应用结果。本论文的主要研究结果和创新在于:1、...  (本文共191页) 本文目录 | 阅读全文>>