光纖布拉格光柵（Fiber Bragg Grating,FBG）由于抗電磁干擾、化學性質穩(wěn)定、成本低、尺寸小等優(yōu)點,在航天工程、石油開采、土木建工、化學醫(yī)療等領域廣泛的應用。傾斜光纖布拉格光柵（Tilted Fiber Bragg Grating,TFBG）是一種特殊的光纖布拉格光柵,其光柵平面與軸向成一夾角。矢量彎曲傳感器在VR數(shù)據(jù)手套、電控玩具、智能機器、人體健康檢測等領域有著巨大的需求,而許多光纖傳感器由于光纖的圓對稱性,不能進行矢量彎曲測量,限制了傳感器的大規(guī)模實際應用,在本文中分別提出了波長解調、強度解調的基于傾斜光纖布拉格光柵的矢量彎曲傳感器。本文主要研究內(nèi)容如下:（1）觀察了空氣中的模式截止現(xiàn)象,并利用軟件Mode Solutions進行了光纖彎曲的模式仿真分析。根據(jù)低階包層模的截止模式提出并研究了基于2°傾斜光纖布拉格光柵的矢量彎曲傳感器。由于TFBG破壞了光纖的圓對稱性,傳感器實現(xiàn)了0度、90度、180度、270度四個方向的矢量傳感,曲率測量范圍為0¹7.03 m^-1,截止模式的波長與曲率有很好的線性響應,其中在0度方向上靈... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 光纖傳感技術的簡介
        1.1.1 光纖布拉格光柵
        1.1.2 傾斜光纖布拉格光柵
    1.2 光纖矢量彎曲傳感器
        1.2.1 光纖矢量彎曲傳感器的發(fā)展
        1.2.2 光纖矢量彎曲傳感器的應用
    1.3 本論文的主要研究內(nèi)容
2 傾斜光纖布拉格光柵基本理論及寫制
    2.1 傾斜光纖布拉格光柵結構
    2.2 傾斜光纖布拉格光柵耦合模理論
    2.3 傾斜光纖布拉格光柵的傳感特性
        2.3.1 傾斜光纖布拉格光柵的溫度傳感特性
        2.3.2 傾斜光纖布拉格光柵的應力傳感特性
        2.3.3 傾斜光纖布拉格光柵的折射率傳感特性
    2.4 傾斜光纖布拉格光柵的寫制
        2.4.1 光纖的前期處理
        2.4.2 傾斜光纖布拉格光柵的寫制
        2.4.3 傾斜光纖布拉格光柵退火
    2.5 本章小結
3 傾斜光纖布拉格光柵矢量彎曲傳感器
    3.1 TFBG彎曲物理模型
    3.2 光纖彎曲模式仿真分析
        3.2.1 MODE Solutions簡介
        3.2.2 模式仿真分析
    3.3 實驗裝置與實驗結果
    3.4 本章小結
4 拉錐光纖矢量彎曲傳感器
    4.1 拉錐光纖
    4.2 透射式矢量彎曲傳感器
        4.2.1 實驗裝置
        4.2.2 實驗結果
    4.3 反射式矢量彎曲傳感器
        4.3.1 實驗裝置
        4.3.2 實驗結果
    4.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝



本文編號：3050121