本文關鍵詞：高雙折射光纖光柵扭轉特性研究　出處：《燕山大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：高雙折射光纖光柵同時具有光纖光柵和高雙折射光纖的性質(zhì),作為扭轉傳感器件,其測量范圍大,抗干擾性強等優(yōu)點,對研究各種機械傳動系統(tǒng)的動態(tài)特性及解決高溫、及有爆炸危險和有強電磁干擾等惡劣環(huán)境下的非接觸扭矩可靠測量問題,具有一定的科學指導意義,本文提出一種可埋入工程材料的傳感器結構,并對高雙折射光纖光柵的扭轉特性進行分析,具體內(nèi)容如下首先,闡述了課題的研究背景及意義,介紹了光纖光柵傳感技術的發(fā)展和應用,以及光纖光柵扭轉傳感技術的研究現(xiàn)狀。其次對反向耦合模理論以及前向耦合模理論基本原理進行描述,將前向耦合模理論與反向耦合模理論結合對高雙折射光纖光柵進行數(shù)學建模,并用仿真軟件進行仿真,得到高雙折射光纖光柵反射光譜,并用矩陣傳輸法對比驗證,隨著扭轉角度增加反射譜同時發(fā)生變化,分別從光纖光柵、高雙折射光纖角度出發(fā),對特征根進行解析,得到中心波長以及波峰反射率與扭轉角度之間的關系曲線。最后,針對高雙折射光纖光柵扭轉特性,設計并搭建出高雙折射光纖光柵扭轉實驗系統(tǒng),將得到的實驗數(shù)據(jù)曲線圖與理論曲線圖進行對比,驗證了耦合模理論分析的正確性。
[Abstract]:High birefringence fiber grating with optical fiber grating and high birefringence fiber properties, as a torsion sensor, which has the advantages of large measuring range, strong anti-interference, and high temperature dynamic characteristics of various mechanical transmission systems, and the risk of explosion and non contact torque measurement and reliable strong electromagnetic interference and other adverse problems under the environment, has certain scientific significance, this paper proposes a kind of embedded engineering materials and sensor structure, characteristic of twisted high birefringence fiber grating is analyzed, the specific contents are as follows: firstly, it elaborates the research background and significance of the topic, introduces the development and application of fiber grating sensing technology, and research status fiber grating sensing technology. Then the reverse reverse coupling mode theory and the basic principle of the coupled mode theory is described, the coupled mode theory and reverse coupling mode Combined with the theory of mathematical modeling of high birefringence fiber grating, and simulated by simulation software, get high birefringence fiber grating reflection spectrum, and using the transfer matrix method is verified, with increasing twist angle of reflection spectrum change at the same time, separately from the fiber grating, high birefringence fiber angle, analyzing the eigenvalue. Get the relation curve between the center wavelength and the peak reflectivity and twist angle. Finally, aiming at the high birefringence fiber grating torsion characteristic, design and build a high birefringence fiber grating torsion test system, comparing the experimental data with the theoretical curve curve, verify the correctness of the analysis of the coupled mode theory.

【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN253

【參考文獻】

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本文編號：1403795