基于AWG的液體折射率多點(diǎn)測量光纖傳感器研究.pdf

1、在生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)、食品加工、藥品和化工等領(lǐng)域內(nèi)需要對液體的折射率進(jìn)行高精度的測量。在折射率眾多測量技術(shù)中,光纖折射率傳感器具有結(jié)構(gòu)緊湊、測量精度高、防電磁干擾、易于光纖傳感網(wǎng)絡(luò)化等優(yōu)點(diǎn),吸引了人們極大的研究興趣。本論文是在對已用光纖液體折射率傳感器調(diào)研的基礎(chǔ)上,總結(jié)出在實(shí)際應(yīng)用中對液體折射率進(jìn)行多點(diǎn)測量的需求具有迫切性。因此,研究并設(shè)計(jì)出了一種比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用的基于陣列波導(dǎo)光柵的液體折射率多點(diǎn)測量光纖傳感器。主要包括:
　　1、介

2、紹了光纖的發(fā)展歷程并按照國內(nèi)外光纖標(biāo)準(zhǔn)對其進(jìn)行了簡單分類;介紹了光纖傳感技術(shù)及多點(diǎn)式光纖傳感器的發(fā)展;重點(diǎn)對光纖傳感器的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展與現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)研和總結(jié),為光纖傳感器的設(shè)計(jì)更加符合相關(guān)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范打下了基礎(chǔ)。
　　2、對菲涅耳公式進(jìn)行了推導(dǎo),重點(diǎn)結(jié)合光纖內(nèi)傳輸光的特點(diǎn),對光纖內(nèi)菲涅耳反射公式進(jìn)行了簡化處理;對基于菲涅耳反射型光纖液體折射率傳感器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究和討論;同時(shí),重點(diǎn)分析了陣列波導(dǎo)光柵器件(AWG)的基本結(jié)構(gòu)和工作原

3、理。
　　3、本論文實(shí)現(xiàn)了一種基于AWG的液體折射率多點(diǎn)測量光纖傳感器,在此傳感系統(tǒng)中 AWG器件不僅起到波分復(fù)用和解復(fù)用的功能,而且其每個(gè)信道光纖都可作為一個(gè)折射率傳感頭。對此光纖傳感器的原理闡述、實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析等進(jìn)行了充分的研究和討論,證明了所設(shè)計(jì)的傳感器的可行性。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的折射率多點(diǎn)同時(shí)測量光纖傳感器,具有很高的折射率靈敏度,最高達(dá)到148.1 dB/RIU,平均折射率靈敏度為101.9 dB/RIU