光纤锥论文_于永森,朱永钦,赵阳,潘学鹏

导读:本文包含了光纤锥论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:光纤,马赫,干涉仪,回音壁,色散,模式,湿度。

光纤锥论文文献综述

于永森,朱永钦,赵阳,潘学鹏[1](2019)在《S型光纤锥的研究进展》一文中研究指出随着新型微加工工艺的发展,传统的锥型光纤发展派生出数千种不同的微结构光纤.其中,S型光纤锥由于其体积小、质量轻、抗电磁干扰以及可以直接嵌入结构化系统的灵活性得到了迅猛地发展.随着对S型光纤锥研究的深入,基于S锥的各种结构和功能的光纤传感器不断地被提出,用于测量温度、应变、折射率、湿度和磁场等,不仅丰富了光纤传感器的种类,更加深了人们对传感机理的认识.本文全面回顾了S型光纤锥的研究进展,包括传感原理、制备方法、各种传感结构组合以及传感应用等,并对其发展进行了展望.(本文来源于《光子学报》期刊2019年11期)

程君妮[2](2019)在《基于光纤锥级联的Mach-Zehnder干涉湿度传感器》一文中研究指出提出了一种基于光纤锥级联纤芯失配的Mach-Zehnder干涉湿度传感器。将两段色散补偿光纤对芯熔接光纤锥,并依次级联,再接入一段6 mm的多模渐变光纤,构成了Mach-Zehnder干涉仪,其中多模渐变光纤和芯径失配处的两个节点起到了光纤耦合器的作用。环境湿度变化,引起传感器透射谱能量发生改变。实验结果表明:透射谱波峰能量和湿度有较好的线性关系。当湿度在35%~95%RH范围内变化,传感器灵敏度为-0. 074 9 d B/%RH,线性度R2为0. 995。设计的传感器结构紧凑、灵敏度高,可以广泛应用于不同领域的湿度测量。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2019年03期)

陈敏诚,郭舒婷,叶明勇,林秀敏[3](2019)在《光纤锥和香肠腔耦合角度对共振波长的影响》一文中研究指出研究光纤锥和香肠腔不同的耦合角度对共振波长的影响.利用光纤锥耦合的方法激发香肠状微腔中的光学回音壁模式,从而获得香肠腔的共振波长.实验结果表明:通过改变光纤锥和香肠腔的耦合角度,香肠腔的共振波长会发生一些改变,夹角越小共振波长越大,当角度接近垂直的时候共振波长达到最小值.(本文来源于《福建师范大学学报(自然科学版)》期刊2019年01期)

龙虎[4](2018)在《利用金属涂覆光纤锥高效率激发介质加载型SPPs理论研究》一文中研究指出表面等离子体激元(SPPs)是一种局域在金属与介质界面处的自由电子与光子间相互耦合的振荡模式~([1])。SPPs能够克服衍射极限将光场限制在纳米尺度,在纳米光子学、超分辨光谱、传感测量等领域具有重要应用价值~([2])。对此,研究人员已经研究和设计了金属-介质-金属(MIM)、介质-金属-介质(IMI)和介质加载型(DLSPP)等结构波导实现对SPPs的传输和调控~([3])。然而,由于SPPs波矢较大,自由空间光需要通过波矢匹配才能激发SPPs。目前,激发SPPs波导方法主要有Kretschmann和Otto棱镜结构、光栅结构以及波导端面直接激发等。其中端面激发是利用传统光纤等器件经过合理设计后可以直接与SPPs波导连接进行耦合激发,具有结构简单、耦合效率高等优点,备受关注。例如,针对MIM波导SPPs激发耦合,研究人员利用金属铝材料作为光纤和MIM波导连接装置实现了高效率耦合~([4]);对于DLSPP波导,研究人员在波导两端设计了锥型结构来增大SPPs模场面积来提高耦合效率~([5])。本文中,我们设计了一种金属涂覆光纤锥,利用有限元法对光纤锥角、锥顶半径、金属材料等参数进行了研究和优化,最终实现了光纤和DLSPP波导间最高85%耦合效率,这为SPPs激发和耦合提供了一种简单有效方法,具有一定的参考意义。(本文来源于《第十七届全国光学测试学术交流会摘要集》期刊2018-08-20)

庄毅炜[5](2018)在《接枝在光纤锥表面的热敏聚合物可回弹塌缩现象的研究》一文中研究指出在过去叁十年里,聚-N-异丙基丙烯酰胺(poly-N-isopropyl-acrylamide,pNIPAM)成为科研工作者的广泛关注的材料之一。作为响应性聚合物,其具有温度响应塌缩的特性,且发生塌缩转变的温度约为32℃,与人体生理体温相近,所以在生物技术、药物应用等领域有巨大的发展潜力。在之前的研究工作中,关于pNIPAM及其共聚物在水溶液中的温度响应塌缩过程的工作曾被多次的发表。研究该过程的实验方法也丰富多样,例如光散射法、红外光谱法、比浊法、核磁共振法等等。不幸的是这些研究方法难以应用于表面接枝聚合物塌缩过程的研究。事实上,相比于水溶液体系的研究,对于pNIPAM涂层或界面性质的研究工作十分稀少。光纤传感器是一种具有高灵敏、抗电磁干扰、快速响应且简单易操作的新型传感器件。通过对传感结构巧妙的设计或化学修饰的手段,光纤传感器可用于多种参数的检测,如温度、压力应力、折射率、化学物质等。光纤锥作为光纤传感器之一,能够很容易地将激发光输入和发射光输出两个过程同时进行,是作为荧光传感的理想设备。借助光纤锥具有的高灵敏且适用于荧光检测的特性,我们通过检测界面折射率的方法对表面接枝pNIPAM的塌缩过程进行了初步研究并取得了阶段性的成果。主要研究内容与成果如下:1.合成了叁硫代酯链转移剂DDMAT;通过RAFT聚合得到叁硫代酯封端的pNIPAM和PS聚合物;再使用异丙胺与叁硫代酯基团发生降解反应制备了末端带有-SH的聚合物。此后通过末端带有-SH的聚合物与表面乙烯基修饰的光纤锥发生硫醇-烯click反应,将聚合物接枝到光纤锥表面。2.分别使用亲水化、疏水化和表面接枝聚合物的光纤锥对罗丹明B(rhodamineB,rhB)水溶液进行荧光强度-温度变化关系检测,并与荧光光谱仪上测得的rhB水溶液荧光-温度关系曲线进行对比。结果表明亲水化和疏水化光纤锥可以作为一种新的荧光检测器件,其给出的结果与荧光光谱仪上测得的结果无明显区别;然而pNIPAM接枝的光纤锥测得荧光-温度关系与其他光纤锥测得的结果有很大不同,且在32℃附近产生“小山包”型特征曲线。通过分析光在传播至光纤锥锥头时发生的透射、折射作用与界面两侧折射率的关系,并通过与PS接枝的光纤锥测得的实验结果进行对比后,推断出光纤锥表面上形成的含有pNIPAM的热敏层在发生温度响应塌缩时发生有效折射率改变,这导致该特征曲线形成。不仅如此,“小山包”型特征曲线还暗示实验过程中pNIPAM塌缩存在多个阶段,包括一个回弹过程,因此我们将这一现象称为可回弹塌缩过程。3.通过光纤锥检测荧光的方法对pNIPAM可回弹塌缩过程进行了更深入的研究。证实了实验中测试间隔时间会对观测塌缩过程的结果产生影响,只有当间隔时间与塌缩进程所需时间匹配时才能观察到比较明显的可回弹塌缩过程。此外,聚合物分子量、分子量分布也对塌缩过程存在不同程度的影响。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-01)

程君妮[6](2018)在《基于光纤锥和纤芯失配的Mach-Zehnder干涉湿度传感器》一文中研究指出介绍了一种简单且灵敏度较高的Mach-Zehnder干涉湿度传感器.将单模光纤和多模光纤渐变熔接光纤锥,色散补偿光纤被熔接在两个多模渐变光纤之间,形成了单模光纤-光纤锥-多模渐变光纤-色散补偿光纤-多模渐变光纤-光纤锥-单模光纤结构的传感器.光纤锥起到了增加包层模能量的作用,两个多模渐变光纤节点作为光耦合器,从而形成光纤Mach-Zehnder干涉仪.外界环境湿度的变化,将使得传感器透射谱能量发生变化,通过测量干涉谱波峰峰值能量实现对湿度的测量.实验结果表明干涉谱波峰峰值能量与环境湿度之间存在良好的线性关系.当环境湿度在35%RH—85%RH范围内变化,一段由20 mm色散补偿光纤组成的传感器,其灵敏度为-0.0668 dB/%RH,相关度为0.995.该传感器结构紧凑、尺寸小、制造工艺简单,这使其可以被广泛用于湿度测量.(本文来源于《物理学报》期刊2018年02期)

王薇薇[7](2017)在《光纤锥的倏逝波特性及传感应用研究》一文中研究指出光纤锥作为多种光子器件的关键组成部分,其倏逝波传输特性和结构特性都对这些现代光学器件的工作性能起到决定性作用。论文中基于对光纤锥光场传输和分布特性深入细致的分析,并结合非绝热型光纤锥较强的模式耦合作用和极大的倏逝波强度,将光纤锥应用于微位移传感,获得了较高灵敏度的传感效果,具有非常重要的研究意义和较高的市场价值。主要的研究成果如下。1.结合光纤模式理论对比分析了绝热型光纤锥和非绝热型光纤锥的传输特性,并对非绝热型光纤锥的典型结构和制作方法进行了介绍。2.对光纤锥的模式截止条件以及单模工作范围进行了理论分析,并运用光束传播法基于锥腰直径和锥角两个光纤锥的重要结构参数分别对单模曲面光纤锥和多模直线型光纤锥的工作特性展开了研究,研究内容包括光纤锥输出端面处的光场分布及模式功率的变化等。研究结果表明:具有较小锥腰直径的单模曲面光纤锥出射的波束发散角最大,模式耦合效率最高,输出波束的有效模场面积最大,为后续对基于光纤锥的微位移传感应用的设计与特性分析奠定了基础。3.基于非绝热型光纤锥提出了两种新型的横向微位移传感结构,分别是双锥结构(由两个光纤锥相对组成)和单锥结构(由光纤锥和单模光纤组成)。通过对不同锥腰直径下两种结构的输出光功率、最大测量范围和灵敏度进行仿真分析,发现两种结构的输出光功率随光纤轴心横向偏移量成近似线性变化关系,可以用于微位移传感,并总结出40μm锥腰直径的双锥形结构具有最佳微位移传感性能。利用该结构在实验中获得了至少28微米的最大微位移测量范围和-1dB/μm的测量灵敏度,同时还实验证实了该结构具有良好的温度稳定性。(本文来源于《北京交通大学》期刊2017-03-01)

温晓东,宁提纲,李晶,郑晶晶,油海东[8](2016)在《基于扩径光纤锥马赫曾德尔干涉仪的位移传感》一文中研究指出以直线形光纤马赫曾德尔干涉仪作为滤波器件,掺铒光纤作为增益介质的环行腔光纤激光器实现位移传感。构成该马赫曾德尔干涉仪的扩径光纤锥由光纤熔接机制作而成。随着两个应力调节支架距离的减小,干涉仪发生弯曲,输出的波峰向短波长方向移动,最大敏感度为4.49 nm/mm,消光比大于50 d B。扩径光纤锥的引入使得光纤在弯曲时能够保持基本一致的弯曲度,并且相比其他结构强度更高,不容易发生断裂。同时,该结构的制作所需材料便宜,制作过程简便,有利于工程应用。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2016年06期)

张兴迪,吴越豪,杨正胜,戴世勋,张培晴[9](2016)在《Tm~(3+)掺杂Ge-Ga-S玻璃微球-石英光纤锥耦合系统的荧光回廊模特性》一文中研究指出以熔融淬冷法自制了Tm~(3+)掺杂Ge-Ga-S硫系玻璃,并以此为基质材料,用漂浮粉料熔融法制备了直径分布为50—200μm的高品质因数(Q>10~4)的有源硫系玻璃微球谐振腔.在显微镜下优选出一颗表面质量好、球形度较高、直径为72.84μm的微球,与氢氧焰扫描拉锥法制备的一根腰锥直径为1.93μm的石英光纤锥进行近场耦合.根据基质材料的吸收光谱特性,选用808 nm的半导体激光器作为抽运源.实验测得光纤锥倏逝波场激发出了掺Tm~(3+)硫系玻璃微球在1460 nm附近的荧光回廊模式,其典型共振峰间隔为4.39 nm.实验测得的荧光回廊模式与米氏散射理论计算结果符合度较高(最大误差仅为0.047%),验证了本文提出的掺Tm~(3+)硫系微球制备及耦合工艺的可行性.(本文来源于《物理学报》期刊2016年14期)

徐翠萍[10](2016)在《光纤锥气相刻蚀的制备方法研究》一文中研究指出20世纪60年代初,激光的发明和光纤制造技术的成熟,使得光纤在实际应用中得到发挥。由于光纤具有较好的稳定性、高速高质量的传输性和高灵敏的传感性,被广泛应用于光纤通信、光纤存储、光纤传感等领域。和大多数科技一样,光纤的限制在使用中也逐渐浮现,科学家为了突破限制对光纤进行了微加工处理,从而极大地拓展了光纤的应用领域。光纤锥制作是诸多光纤微加工工艺中的一种,在实际制作过程中越来越趋于完善。光纤锥因其独特的结构,具有高灵敏度传感和可进行微观操作等性能优势,使得光纤在许多领域的应用越来越广泛。其应用领域包括物理、材料、化学、医学、生命科学等。本论文为了改善目前现有的几种光纤锥制作方法中存在的不足,采用了一种基于传统化学腐蚀法制备光纤锥的方法——气相刻蚀法。该方法利用传统化学腐蚀法腐蚀机理,应用管腐蚀法中保留涂覆层对光纤进行处理,使用气相HF在涂覆层内形成微对流的方法来制作光纤锥。该方法可以制作不同锥体形貌的光纤锥,同时具有操作简单、制作成本低、实验可重复性高、可批量生产等优点。第一章首先介绍了光纤锥的性能、应用范围;其次,介绍了现阶段几种常见光纤锥制作方法及制作方面存在的问题和不足;最后,简要阐述了本论文的研究意义。第二章首先介绍了光纤和光纤锥的结构和特性;我们介绍了制备光纤锥的几种目前被广泛使用的方法,着重对比分析了熔融拉制法和化学腐蚀法的制作原理、工艺、注意事项、优点与不足等。第叁章首先介绍了基于传统化学腐蚀法制作光纤锥的理论依据及可行性;接着详细介绍了该方法的制作工艺与流程;最后重点对锥体的形成过程进行了理论分析与解释。第四章首先介绍了气相刻蚀法、熔融拉制法制作光纤锥的工艺,然后对这两种方法制作的光纤锥光的耦合特性进行了分析和比较,最后结合模拟结果对其进行了相关理论分析。第五章首先对本论文研究的内容进行了总结与回顾,接着对本论文的后续研究工作提出了展望。(本文来源于《安徽大学》期刊2016-04-01)

光纤锥论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

提出了一种基于光纤锥级联纤芯失配的Mach-Zehnder干涉湿度传感器。将两段色散补偿光纤对芯熔接光纤锥,并依次级联,再接入一段6 mm的多模渐变光纤,构成了Mach-Zehnder干涉仪,其中多模渐变光纤和芯径失配处的两个节点起到了光纤耦合器的作用。环境湿度变化,引起传感器透射谱能量发生改变。实验结果表明:透射谱波峰能量和湿度有较好的线性关系。当湿度在35%~95%RH范围内变化,传感器灵敏度为-0. 074 9 d B/%RH,线性度R2为0. 995。设计的传感器结构紧凑、灵敏度高,可以广泛应用于不同领域的湿度测量。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

光纤锥论文参考文献

[1].于永森,朱永钦,赵阳,潘学鹏.S型光纤锥的研究进展[J].光子学报.2019

[2].程君妮.基于光纤锥级联的Mach-Zehnder干涉湿度传感器[J].传感器与微系统.2019

[3].陈敏诚,郭舒婷,叶明勇,林秀敏.光纤锥和香肠腔耦合角度对共振波长的影响[J].福建师范大学学报(自然科学版).2019

[4].龙虎.利用金属涂覆光纤锥高效率激发介质加载型SPPs理论研究[C].第十七届全国光学测试学术交流会摘要集.2018

[5].庄毅炜.接枝在光纤锥表面的热敏聚合物可回弹塌缩现象的研究[D].中国科学技术大学.2018

[6].程君妮.基于光纤锥和纤芯失配的Mach-Zehnder干涉湿度传感器[J].物理学报.2018

[7].王薇薇.光纤锥的倏逝波特性及传感应用研究[D].北京交通大学.2017

[8].温晓东,宁提纲,李晶,郑晶晶,油海东.基于扩径光纤锥马赫曾德尔干涉仪的位移传感[J].红外与激光工程.2016

[9].张兴迪,吴越豪,杨正胜,戴世勋,张培晴.Tm~(3+)掺杂Ge-Ga-S玻璃微球-石英光纤锥耦合系统的荧光回廊模特性[J].物理学报.2016

[10].徐翠萍.光纤锥气相刻蚀的制备方法研究[D].安徽大学.2016

论文知识图

长度为38mm的传感器拉锥前后对液...灵敏度增强型液体折射率传感器结构示...光纤与锥区熔接多模泵浦耦合器侧面熔锥泵浦原理透镜光纤实物图

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光纤锥论文_于永森,朱永钦,赵阳,潘学鹏
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