基于化學(xué)腐蝕法的光纖傳感器件研究.pdf

1、化學(xué)腐蝕法制備光纖傳感器件是目前為止最為簡(jiǎn)單和流行的一種方法,其直接利用具有腐蝕性的溶液(氫氟酸溶液)腐蝕光纖、光纖布拉格光柵及長(zhǎng)周期光纖光柵包層直徑的方法制成具有特殊性能的光纖傳感器件。此方法與其他方法不同之處在于無須曝光?；瘜W(xué)腐蝕法改變了光纖或光纖光柵的波導(dǎo)結(jié)構(gòu),制成的光纖傳感器對(duì)彎曲、溫度、應(yīng)變及折射率等非常敏感,在光纖通信和傳感領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景?；瘜W(xué)腐蝕法制作的光纖傳感器件具有體積小、制作過程簡(jiǎn)單、可靠、成本低和高靈活等優(yōu)

2、點(diǎn),憑其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)已廣泛應(yīng)用在生物化學(xué)、微流體研究和醫(yī)藥化學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域,逐漸地成為科學(xué)界廣泛研究的對(duì)象。
　　 自光纖傳感器應(yīng)用以來,引起了人們廣泛的關(guān)注,它有許多其他傳感器無法取代的優(yōu)點(diǎn),拓寬了光纖技術(shù)的應(yīng)用范圍,在光纖傳感領(lǐng)域逐漸成為一種具有競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)。
　　 本文主要致力于局部微結(jié)構(gòu)光纖光柵(Local Microstructured Fiber Bragg Grating,:LMSFBG)和非本征法布里.帕羅干

3、涉(Extrinsic Fabry-Perot Interferometer,EFPI)傳感器的特性與應(yīng)用并分別進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)的研究,具體工作如下:
　　 1)對(duì)光纖光柵進(jìn)行了介紹,簡(jiǎn)單介紹了光纖光柵的出現(xiàn)和分類。詳細(xì)的說明了光纖光柵在光纖通信領(lǐng)域和光纖傳感領(lǐng)域的應(yīng)用,并對(duì)飛秒激光加工法和化學(xué)腐蝕法進(jìn)行了簡(jiǎn)單的敘述。
　　 2)介紹了MSFBG和EFPI傳感器的理論特性分析,根據(jù)這些理論使用Matlab軟件對(duì)LMSFB

4、G和EFPI進(jìn)行數(shù)值模擬。通過模擬結(jié)果分析了影響LMSFBG和EFPI頻譜特性的主要因素。
　　 3)通過局部腐蝕法研制出LMSFBG,對(duì)LMSFBG的溫度傳感特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。當(dāng)溫度在20℃,90℃范圍內(nèi)變化時(shí)兩諧振峰的波長(zhǎng)分別向長(zhǎng)波方向移動(dòng)了0.813nm和0.733nm。溫度靈敏系數(shù)分別為0.01161nm/℃和0.01047nm/℃。
　　 4)通過腐蝕多模光纖端面成功地制備出EFPI傳感器,對(duì)其溫度和應(yīng)變的傳