基于光纖傳感水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、基于光纖技術(shù)的水質(zhì)檢測具有靈敏度高、檢測速度快、可實現(xiàn)實時在線監(jiān)測、分布式和準(zhǔn)分布式監(jiān)測等優(yōu)點，被廣泛用于水質(zhì)檢測傳感領(lǐng)域;同時利用光纖水質(zhì)傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)多參量無損和無污染監(jiān)測，便于微型化和智能化，是一種很有前景的水質(zhì)檢測傳感器。
　　本文著重提出并研究了基于光纖Sagnac環(huán)鏡的高靈敏度溫度傳感器和基于級聯(lián)不同周期、長度的LPFG的折射率傳感器的設(shè)計、建模、仿真、優(yōu)化等，詳細(xì)討論了各器件參數(shù)對傳感器的光譜特性的影響。
　　

2、主要創(chuàng)新點及研究內(nèi)容包括:
　　(1)對基于光纖Sagnac環(huán)鏡的高靈敏度溫度傳感器進行了設(shè)計研究，通過理論研究導(dǎo)出溫度對頻譜漂移量的理論計算式，得到基于游標(biāo)效應(yīng)的高靈敏度溫度傳感器的靈敏度為9.80nm/℃，比一階溫度傳感器靈敏度1.737nm/℃，增加了約5.64倍，并用Matlab軟件進行了仿真驗證;
　　(2)提出了一種新型高靈敏度的折射率傳感器，通過級聯(lián)不同參數(shù)的兩個LPFG組成折射率傳感器，進行分析和研究，分析在

3、不同環(huán)境折射率參數(shù)情況下，研究級聯(lián)LPFG對靈敏度的影響，在OptiGrating軟件平臺進行了仿真驗證實驗，研究獲取了LPFG折射率的傳感特性仿真結(jié)果，對于NaCl溶液，干涉波峰的波長從1690nm漂移到1686nm，折射率靈敏度為90.91nm/RIU。對于蔗糖溶液，當(dāng)濃度從6％到50％，波長的變化量約為15.2nm，折射率變化為0.0786，折射率靈敏度為193.384nm/RIU。并且在濃度超過50％時，波長的變化非常大，在濃度