微型光纖傳感器的研究.pdf

1、傳感器技術(shù)是一項(xiàng)近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的高新科技之一，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。近年來(lái)，光纖傳感器憑借其體積小、成本低、本質(zhì)安全、抗干擾能力強(qiáng)、可遠(yuǎn)程測(cè)量等優(yōu)良特性而受到同行研究人員的關(guān)注。
　　 本文設(shè)計(jì)將一段含有兩個(gè)主空氣孔的光子晶體光纖作為連接法布里-泊羅腔與待測(cè)外界的微通道，相對(duì)于常見(jiàn)的法布里-泊羅腔微通道，上述微通道具有不與光纖纖芯同軸，雙孔結(jié)構(gòu)易于待測(cè)物質(zhì)進(jìn)出法布里-泊羅腔等特點(diǎn)。以此微通道為基礎(chǔ)，我們制作了一種

2、本征型法布里-泊羅傳感器，并將其應(yīng)用到折射率傳感中。
　　 此外，本文對(duì)基于光纖光柵的電流傳感器也進(jìn)行了一些探索性的研究。首先通過(guò)電化學(xué)方法在布拉格光纖光柵表面鍍上一層金屬銅膜，再利用電流流過(guò)銅膜產(chǎn)生的熱量，來(lái)改變通光光纖光柵的光譜，并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)制作出一種簡(jiǎn)單的基于熱效應(yīng)電流傳感器。
　　 第一章首先介紹了光纖傳感器的優(yōu)勢(shì)并對(duì)其應(yīng)用范圍做了簡(jiǎn)單的討論。并從光纖的傳光原理、不同種類(lèi)光纖的傳播特性、常見(jiàn)光纖傳感器的特性三

3、個(gè)方面探討了光纖傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。最后提出本論文的主要研究?jī)?nèi)容和研究目的。
　　 第二章首先分析干涉光產(chǎn)生的條件和原理，并介紹了常見(jiàn)干涉型光纖傳感器，如馬赫-曾德干涉儀、Sagnac干涉儀、邁克爾遜干涉儀的特性。重點(diǎn)研究了法布里-泊羅傳感器的分類(lèi)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、探頭構(gòu)建方法和傳感器應(yīng)用范圍。
　　 第三章首先對(duì)已報(bào)道的折射率傳感器的工作原理和特性做了簡(jiǎn)單的分析。設(shè)計(jì)并制作出一種串聯(lián)式的本征型法布里-泊羅傳感器，其

4、具體結(jié)構(gòu)為普通單模光纖-普通多模光纖-光子晶體光纖，將其成功的應(yīng)用到氣體與液體兩種不同形態(tài)物質(zhì)的折射率傳感當(dāng)中，我們得到的氣體折射率靈敏度為1508nm/RIU，液體折射率靈敏度為1180nm/RIU，相比已報(bào)道的法布里-泊羅傳感器都要高。
　　 第四章首先對(duì)光纖電流傳感器的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行闡釋?zhuān)懻摿隋兡す饫w光柵的應(yīng)用范圍，并對(duì)鍍金屬膜的布拉格光柵通電時(shí)產(chǎn)熱量進(jìn)行理論上的分析。最后采用電化學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)了在布拉格光柵表面的鍍銅工藝，得到