万义:基于长周期光纤光栅的环境传感特性研究论文

万义:基于长周期光纤光栅的环境传感特性研究论文

本文主要研究内容

作者万义(2019)在《基于长周期光纤光栅的环境传感特性研究》一文中研究指出:光纤光栅按周期长短可分为长周期光纤光栅与布拉格光纤光栅,长周期光纤光栅(long-period fiber grating,LPFG)具有体积较小、附加损耗低、波长选择性好、成本低等一系列优点,在环境传感领域具有广泛的应用。本文通过采用高频CO2激光脉冲将普通单模光纤光栅,以及拉制出的直径为11μm的细芯微纳光纤写制成周期为600μm的长周期光纤光栅。研究了长周期光纤光栅对外界环境的变化,例如:温度、折射率、以及污染物浓度等的传感特性。主要研究内容及结果如下:(1)研究了光纤光栅透射谱谐振波长与环境温度的变化关系。当采用普通单模光纤进行温度传感时,其谐振峰中心波长随温度升高向长波方向移动,且其温度灵敏度为0.038 nm/℃。采用微纳光纤制备的光栅其谐振峰中心波长随温度升高呈现一个相反的趋势,即温度升高其中心波长往短波方向移动,且具有更高的温度灵敏度,其平均值可达0.140 nm/℃。(2)进行了长周期微纳光纤光栅对液体的折射率传感测试。实验结果显示其谐振峰中心波长和折射率成线性变化,折射率越大中心波长也越大。长周期微纳光纤光栅的折射率灵敏度为512 nm/RIU。(3)利用提拉法将溶胶-凝胶膜层包覆在长周期微纳光纤光栅表面制备成传感单元。该微纳光纤光栅的谐振峰中心波长随环境分子态污染物浓度的变化呈二次项变化规律,其平均灵敏度约为8.78 nm/(g/m3)。本论文利用CO2激光脉冲法制备了长周期光纤光栅,其中微纳光纤光栅较普通光纤光栅具有更高的环境温度传感灵敏度。微纳光纤光栅在液体折射率、及环境污染物浓度测量传感方面,也有相当的灵敏度、稳定性。本论文为拓展微纳光纤光栅在传感器方面的应用提供了一定的参考价值。

Abstract

guang qian guang shan an zhou ji chang duan ke fen wei chang zhou ji guang qian guang shan yu bu la ge guang qian guang shan ,chang zhou ji guang qian guang shan (long-period fiber grating,LPFG)ju you ti ji jiao xiao 、fu jia sun hao di 、bo chang shua ze xing hao 、cheng ben di deng yi ji lie you dian ,zai huan jing chuan gan ling yu ju you an fan de ying yong 。ben wen tong guo cai yong gao pin CO2ji guang mai chong jiang pu tong chan mo guang qian guang shan ,yi ji la zhi chu de zhi jing wei 11μmde xi xin wei na guang qian xie zhi cheng zhou ji wei 600μmde chang zhou ji guang qian guang shan 。yan jiu le chang zhou ji guang qian guang shan dui wai jie huan jing de bian hua ,li ru :wen du 、she she lv 、yi ji wu ran wu nong du deng de chuan gan te xing 。zhu yao yan jiu nei rong ji jie guo ru xia :(1)yan jiu le guang qian guang shan tou she pu xie zhen bo chang yu huan jing wen du de bian hua guan ji 。dang cai yong pu tong chan mo guang qian jin hang wen du chuan gan shi ,ji xie zhen feng zhong xin bo chang sui wen du sheng gao xiang chang bo fang xiang yi dong ,ju ji wen du ling min du wei 0.038 nm/℃。cai yong wei na guang qian zhi bei de guang shan ji xie zhen feng zhong xin bo chang sui wen du sheng gao cheng xian yi ge xiang fan de qu shi ,ji wen du sheng gao ji zhong xin bo chang wang duan bo fang xiang yi dong ,ju ju you geng gao de wen du ling min du ,ji ping jun zhi ke da 0.140 nm/℃。(2)jin hang le chang zhou ji wei na guang qian guang shan dui ye ti de she she lv chuan gan ce shi 。shi yan jie guo xian shi ji xie zhen feng zhong xin bo chang he she she lv cheng xian xing bian hua ,she she lv yue da zhong xin bo chang ye yue da 。chang zhou ji wei na guang qian guang shan de she she lv ling min du wei 512 nm/RIU。(3)li yong di la fa jiang rong jiao -ning jiao mo ceng bao fu zai chang zhou ji wei na guang qian guang shan biao mian zhi bei cheng chuan gan chan yuan 。gai wei na guang qian guang shan de xie zhen feng zhong xin bo chang sui huan jing fen zi tai wu ran wu nong du de bian hua cheng er ci xiang bian hua gui lv ,ji ping jun ling min du yao wei 8.78 nm/(g/m3)。ben lun wen li yong CO2ji guang mai chong fa zhi bei le chang zhou ji guang qian guang shan ,ji zhong wei na guang qian guang shan jiao pu tong guang qian guang shan ju you geng gao de huan jing wen du chuan gan ling min du 。wei na guang qian guang shan zai ye ti she she lv 、ji huan jing wu ran wu nong du ce liang chuan gan fang mian ,ye you xiang dang de ling min du 、wen ding xing 。ben lun wen wei ta zhan wei na guang qian guang shan zai chuan gan qi fang mian de ying yong di gong le yi ding de can kao jia zhi 。

论文参考文献

  • [1].新型结构长周期光纤光栅的传感特性研究[D]. 韩志行.哈尔滨工程大学2019
  • [2].基于双芯长周期光纤光栅的器件研究[D]. 王猛.哈尔滨工程大学2019
  • [3].基于飞秒激光直写法制备的长周期光纤光栅的传感特性研究[D]. 郑钟铭.吉林大学2018
  • [4].螺旋芯长周期光纤光栅传感器的制作和应用研究[D]. 王幸鹏.南京理工大学2018
  • [5].基于二硫化钼纳米敏感膜的光纤硫化氢气体传感器及其气敏性能研究[D]. 秦祥.重庆理工大学2018
  • [6].偏芯长周期光纤光栅特性研究[D]. 欧阳小威.武汉理工大学2018
  • [7].少模长周期光纤光栅矢量模耦合特性研究[D]. 刘湄钰.北京交通大学2018
  • [8].组合式长周期光纤光栅的制作及特性研究[D]. 胡琪浩.哈尔滨工程大学2018
  • [9].悬挂芯长周期光纤光栅器件设计[D]. 付佳楠.哈尔滨工程大学2018
  • [10].基于近红外飞秒激光的长周期光纤光栅制备[D]. 张聪.华中科技大学2017
  • 读者推荐
  • [1].氧化石墨烯集成极大倾角光纤光栅的生物传感器研究[D]. 卢化锋.重庆理工大学2019
  • [2].光纤Bragg光栅温度/应变解调仪设计[D]. 李宁.太原理工大学2019
  • [3].七芯光纤传感特性研究[D]. 张轶涵.北京邮电大学2019
  • [4].新型结构长周期光纤光栅的传感特性研究[D]. 韩志行.哈尔滨工程大学2019
  • [5].功能材料涂覆的光纤温湿度传感器制作及特性研究[D]. 张凯.哈尔滨工程大学2019
  • [6].高温光纤光栅传感器封装结构设计与试验验证[D]. 张双全.哈尔滨工业大学2018
  • [7].光纤光栅高温传感技术研究[D]. 薛渊泽.中国航天科技集团公司第一研究院2018
  • [8].基于纳米材料增强的LPFG特种传感器研究[D]. 钟辰皓.天津大学2018
  • [9].CO2激光刻写细芯长周期光纤光栅的制备技术与传感特性研究[D]. 罗超.华中科技大学2016
  • [10].飞秒激光刻写光纤光栅的相关理论及实验研究[D]. 王振洪.哈尔滨工业大学2008
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自电子科技大学的万义,发表于刊物电子科技大学2019-07-17论文,是一篇关于长周期光纤光栅论文,环境传感论文,激光论文,谐振峰论文,微纳光纤论文,电子科技大学2019-07-17论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自电子科技大学2019-07-17论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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