折射率引導(dǎo)型光子晶體光纖氣體傳感器的優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，各大動力工廠及礦業(yè)部門肆意排放有毒害氣體，對人類生命安全造成嚴(yán)重的威脅。所以及時的對氣體排放進(jìn)行有效監(jiān)控，對于一個國家的環(huán)境、經(jīng)濟、安全都有著極其重要的作用。傳統(tǒng)電化學(xué)類氣體傳感器存在靈敏度低、損耗大、安全性低等缺點。相比之下，基于光子晶體光纖的氣體傳感器具有高靈敏度、低損耗、結(jié)構(gòu)多變、易構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)勢。另外，利用多孔結(jié)構(gòu)的光子晶體光纖作為傳感器的氣室可以方便地為氣體檢測提供理想場所，這有效的克服了傳統(tǒng)光纖傳感器

2、靈敏度低、易折損等缺點。這些因素，推動著光子晶體光纖應(yīng)用的研究，使其逐漸成為了光纖光學(xué)領(lǐng)域的重要研究課題。
　　目前已經(jīng)有了很多類型的光子晶體光纖結(jié)構(gòu)的氣體傳感器，但是其傳感性能還有較大的提升空間。為了進(jìn)一步提高光子晶體光纖(簡稱PCF)氣體傳感器的傳感性能，本文設(shè)計了一款基于六邊形孔PCF結(jié)構(gòu)的氣體傳感器，對該結(jié)構(gòu)的傳感性能做了詳細(xì)研究，并與基于圓孔結(jié)構(gòu)的PCF氣體傳感器做了對比分析。主要研究內(nèi)容包括如下幾個方面：
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3、.簡單介紹了本課題的研究意義和價值，及PCF在氣體傳感器應(yīng)用方向上的發(fā)展現(xiàn)狀。
　　2.介紹了光子晶體(簡稱PC)和PCF的相關(guān)理論基礎(chǔ)，包括基本概念及分類、導(dǎo)光原理、光學(xué)特性和數(shù)值計算方法等。詳細(xì)介紹了本文用到的有限元分析方法的思想和主要過程。闡述了光子晶體光纖氣體傳感器相比傳統(tǒng)氣體傳感器的優(yōu)勢，突出了本文研究的重要價值。
　　3.基于圓孔結(jié)構(gòu)的PCF氣體傳感器，設(shè)計出了六邊形孔PCF結(jié)構(gòu)。利用CAD制圖軟件，給出了六邊形