發(fā)布時間：2021-01-27 19:24

　　近年來,法布里-珀羅干涉型傳感結(jié)構(gòu)由于體積小、抗電磁干擾等優(yōu)勢,在應變傳感領域受到廣泛的關注。然而,基于法布里-珀羅干涉的應變傳感結(jié)構(gòu)靈敏度較低,并且當其應用于實際測量時,環(huán)境溫度通常變化較大,由于光纖傳感結(jié)構(gòu)對溫度的響應,導致其對應變測量精度的下降,因此,在實際應用中,尤其是在精確測量微應變領域,設計并制備一種傳感性能優(yōu)良的傳感結(jié)構(gòu)具有非常重要的意義。本文提出一種溫度補償型光纖內(nèi)超長懸錐干涉應變傳感結(jié)構(gòu)。理論上推導了此傳感結(jié)構(gòu)應變靈敏度與空芯光纖長度和光纖錐長度的關系,通過同時增加空芯光纖長度和光纖錐的長度,可以增加傳感結(jié)構(gòu)的應變靈敏度。對空芯光纖和光纖錐的熱膨脹分別進行模擬,得出使光纖內(nèi)超長懸錐干涉應變傳感結(jié)構(gòu)實現(xiàn)零溫度串擾的匹配方程,此方程與空芯光纖和光纖錐的長度和形狀有關。設空芯光纖內(nèi)徑為50μm、外徑為125μm、光纖錐直徑為40μm,空芯光纖長度為1000μm,當滿足匹配方程時,理論計算出光纖錐的長度為993.8μm。實驗上搭建了光纖拉錐平臺并結(jié)合光纖精準切割平臺,實現(xiàn)對光纖錐和空芯光纖長度的精確控制。制備出了應變增敏的光纖內(nèi)超長懸錐干涉結(jié)構(gòu),其空芯光纖長度和光纖錐長度達到... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

光子晶體周期凹槽結(jié)構(gòu)

哈爾濱工業(yè)大學理學碩士學位論文年，印度理工學院的 Pathi Munendhar 等人，利用化學腐的包層腐蝕波浪狀結(jié)構(gòu)，如圖 1-2 a) 和 b) 所示，分別纖光柵結(jié)構(gòu)示意圖和布拉格光柵腐蝕區(qū)域掃描電鏡實物后的布拉格光纖光柵傳感器的應變靈敏度達到了 8.84 p過的布拉格光纖光柵，其應變靈敏度為 0.84 pm/ ε，此了一個數(shù)量級。

圖 1-2 腐蝕的波浪布拉格光柵a） 波浪結(jié)構(gòu)的布拉格光纖光柵結(jié)構(gòu)示意圖b） 布拉格光柵腐蝕區(qū)域掃描電鏡實物圖[29]年，浙江大學的 Fuxing Gu 等人，利用微納米壓印技術(shù)，微光纖布拉格光柵上涂敷了一層聚合物。通過實驗證明度達到了 2.5 pm/με。通過納米壓印技術(shù)涂敷聚合物薄圖 1-3 所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Temperature-insensitive Mach-Zehnder interferometric strain sensor based on concatenating two waist-enlarged fiber tapers[J]. 徐峰,李燦,任東旭,盧璐,呂衛(wèi)衛(wèi),馮飛,俞本立.  Chinese Optics Letters. 2012(07)
[2]光纖Bragg光柵流量傳感器[J]. 胡玉瑞,唐源宏,李川.  傳感技術(shù)學報. 2010(04)
[3]飛秒激光加工光子晶體光纖微型F-P傳感器研究[J]. 饒云江,段德穩(wěn),楊曉辰,鄧明,朱濤,程光華,李明.  光子學報. 2009(01)



本文編號：3003598