本文選題：光纖光學(xué) + 光纖傳感器　； 參考：《光學(xué)學(xué)報》2017年02期

【摘要】：研究了面向海洋應(yīng)用的光纖法布里-珀羅高壓傳感器,通過建立有限元數(shù)值模型對傳感器滿量程腔長變化量進(jìn)行分析。數(shù)值仿真顯示,有限元模型的滿量程腔長變化量處于固支模型和簡支模型之間,且隨著法布里-珀羅腔半徑的減小和硅膜片厚度的增加而偏離固支模型。引入固支邊界條件偏離度β對偏離程度進(jìn)行量化分析。制作了三種不同規(guī)格的傳感器進(jìn)行壓力實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,實(shí)際測量得到的傳感器芯片滿量程腔長變化量與有限元數(shù)值計算的結(jié)果基本吻合,使用該有限元模型設(shè)計傳感器芯片可將滿量程腔長變化量誤差降低到13.4%以下。傳感器最大量程達(dá)到105 MPa,滿量程測量精度均優(yōu)于0.100%。
[Abstract]:An optical fiber Fabry-Perot high voltage sensor for ocean applications is studied. The finite element numerical model is established to analyze the full range cavity length of the sensor. Numerical simulation shows that the variation of the full range cavity length of the finite element model is between the clamped model and the simply supported model, and deviates from the clamping model with the decrease of Fabry-Perot cavity radius and the increase of the thickness of silicon diaphragm. The deviation degree 尾 of fixed boundary condition is introduced to quantitatively analyze the deviation degree. Three kinds of sensors with different specifications were made to study the pressure. The experimental results show that the actual measurement of the full range cavity length of the sensor chip is basically consistent with the finite element numerical results. Using the finite element model to design the sensor chip, the error of the full range cavity length variation can be reduced to less than 13.4%. The maximum range of the sensor is 105 MPA, and the full range measurement accuracy is better than 0.100.
【作者單位】： 天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院光纖傳感研究所光電信息技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家973計劃(2010CB327802) 國家自然科學(xué)基金(61227011,61378043,61475114,61505139) 國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)(2013YQ030915) 教育部科學(xué)技術(shù)研究重大項(xiàng)目(313038) 天津市自然科學(xué)基金(13JCYBJC16200,16JCQNJC02000) 深圳市科技創(chuàng)新委員會項(xiàng)目(JCYJ20120831153904083) 海洋經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展區(qū)域示范項(xiàng)目(CXSF2014-38) 中國空間技術(shù)研究院CAST創(chuàng)新基金
【分類號】：TP212

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本文編號：1935710