新型结构长周期光纤光栅的传感特性研究

论文摘要

长周期光纤光栅（LPFG）自从上世纪开始就受到了大量研究人员的普遍关注,其拥有其他类型传感器没有的许多优势,在很多领域都有较为良好的应用。本文以高频CO2激光器写入的普通LPFG为基础,提出了两种基于长周期光纤光栅的新型结构传感器的创新性研究,深入研究了这些新型结构LPFG的传感特性。本文以微扰型LPFG和近螺旋LPFG为研究对象。简述了LPFG的光谱原理及传感特性,进一步研究了微扰型LPFG和近螺旋LPFG的光谱原理。主要内容包括:简单说明了LPFG的基本原理、特性和应用;对常规型和特殊型LPFG的发展近状做了概述。结合模式耦合原理、传递矩阵分析法和相位理论,分析了微扰型LPFG和近螺旋LPFG的光谱特征。本文首先提出了一种微扰型LPFG传感器,该种传感器在常规光栅区域的中间引入一段微扰结构,即一定长度的多模结构。该微扰结构使得原始LPFG透射峰分裂为双峰。详细说明了微扰型光纤光栅的制备方法,研究了该双透射峰的轴向应变和温度传感特性,这两个谐振波长在一定的范围内随着轴向应变和温度线性变化,但是双谐振波长的轴向应变灵敏度都偏低。根据这两个谐振波长的轴向应变和温度灵敏度,可以实现轴向应变-温度的双参量测量。而后研究了两个双透射峰的弯曲和温度的传感特性,结果表明在一定的范围内随着弯曲和温度而线性变化,因此也可以实现弯曲和温度的双参量测量。研究了一种近螺旋LPFG扭转传感器,该传感器是周期性的、垂直的、近螺旋的折射率调制的长周期光纤光栅。近螺旋LPFG的包层耦合模式比普通LPFG的包层耦合模式更高阶。本文介绍了近螺旋LPFG的制备方法,研究了近螺旋LPFG的扭转特性,并对其相关偏振特性进行了实验研究,结果表明谐振波长在顺时针扭转时向着长波方向线性红移,在逆时针方向向着短波方向线性蓝移,且对入射光偏振态不敏感。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 韩志行

导师: 孙伟民

关键词: 微扰型,同时测量,近螺旋,偏振相关性

来源: 哈尔滨工程大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 物理学,无线电电子学,自动化技术

单位: 哈尔滨工程大学

分类号: TN253;TP212

总页数: 64

文件大小: 10485K

下载量: 275

相关论文文献

• [1].角向二阶少模长周期光纤光栅的扭转响应特性[J]. 中国激光 2019(12)
• [2].薄膜参数对镀膜长周期光纤光栅透射谱的影响[J]. 光学技术 2020(01)
• [3].机械微弯长周期光纤光栅矢量模耦合特性研究[J]. 光学学报 2020(12)
• [4].三芯长周期光纤光栅温度传感性能研究[J]. 天津科技 2018(12)
• [5].基于周期压力写入的长周期光纤光栅的一阶光学微分器[J]. 光电子·激光 2017(02)
• [6].镀金属膜长周期光纤光栅的传感特性（英文）[J]. Journal of Measurement Science and Instrumentation 2017(01)
• [7].飞秒激光加工扭转型长周期光纤光栅的特性研究[J]. 应用激光 2017(03)
• [8].长周期光纤光栅温度传感器应变交叉敏感的研究[J]. 红外与激光工程 2015(03)
• [9].一种提高检测长周期光纤光栅折射率灵敏度的方法[J]. 化学分析计量 2015(02)
• [10].基于花生锥型光纤和长周期光纤光栅的级联式光纤应变/温度双参量传感器（英文）[J]. 南开大学学报(自然科学版) 2019(06)
• [11].基于环形光纤的倾斜长周期光纤光栅的矢量模式转换[J]. 中国激光 2020(06)
• [12].长周期光纤光栅的温度特性研究[J]. 科技信息 2013(03)
• [13].膜层厚度对长周期光纤光栅谐振波长的影响[J]. 激光与红外 2012(06)
• [14].长周期光纤光栅在传感领域的应用研究[J]. 钦州学院学报 2012(03)
• [15].超长周期光纤光栅谱线特性分析[J]. 哈尔滨师范大学自然科学学报 2012(04)
• [16].引入调制结构形成的相移长周期光纤光栅研究[J]. 光学学报 2011(06)
• [17].新型弯曲不敏感光纤中写入的长周期光纤光栅[J]. 光学与光电技术 2011(04)
• [18].非均匀超长周期光纤光栅的频谱分析[J]. 中国激光 2010(06)
• [19].基于微弯效应的长周期光纤光栅的研究[J]. 光学学报 2010(07)
• [20].基于长周期光纤光栅对超声波检测的研究[J]. 压电与声光 2010(06)
• [21].基于旋转折变型长周期光纤光栅的压力传感器[J]. 重庆三峡学院学报 2009(03)
• [22].超长周期光纤光栅光谱特性的数值模拟[J]. 中国激光 2009(03)
• [23].应力长周期光纤光栅透射谱中旁瓣的抑制[J]. 光子学报 2008(11)
• [24].矩形折射率调制型薄膜长周期光纤光栅特性研究[J]. 量子光学学报 2012(01)
• [25].高灵敏度长周期光纤光栅温度传感器的设计[J]. 光学仪器 2008(03)
• [26].基于压力槽可调谐长周期光纤光栅模块的设计[J]. 光通信技术 2008(09)
• [27].长周期光纤光栅的研究进展及在现代通信中的应用[J]. 电子科技 2008(09)
• [28].2μm波段低损耗长周期光纤光栅设计与制作[J]. 光学学报 2019(03)
• [29].基于保偏长周期光纤光栅的光纤环镜传感器[J]. 光电子.激光 2013(06)
• [30].应用于液体检测的级联长周期光纤光栅的温度减敏封装结构[J]. 光电子.激光 2013(10)

标签：微扰型论文;  同时测量论文;  近螺旋论文;  偏振相关性论文;