导读:本文包含了长周期光纤光栅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,光栅,周期,折射率,薄膜,传感器,测量。
长周期光纤光栅论文文献综述
石胜辉,王鑫,赵明富,吴德操,罗彬彬[1]（2019）在《基于氧化石墨修饰长周期光纤光栅的传感特性》一文中研究指出提出一种基于氧化石墨烯(GO)修饰的长周期光纤光栅(LPFG)传感器。利用氢氧化钠溶液对LPFG表面进行羟基化处理,采用氢键结合的方式使GO固定在光栅表面,形成基于GO修饰的LPFG传感器。实验研究了GO-LPFG对外部折射率及温度的响应特性,结果表明:该GO-LPFG的平均折射率灵敏度较未涂覆GO的LPFG提高1.09倍,温度灵敏度略有降低。随着光栅直径的减小,GO-LPFG的平均折射率灵敏度进一步提高。当光栅直径为108μm时,在折射率1.333～1.448内的平均波长和耦合强度折射率灵敏度分别约为38.99nm/RIU和57.33dB/RIU,与未采用GO修饰直径为108μm的LPFG及直径为125μm的GO-LPFG相比,其平均波长和耦合强度折射率灵敏度分别提高1.45,2.17,3.80和3.42倍。该GO-LPFG传感器在各种大分子量的病毒抗原蛋白、生物病菌等生物检测领域具有潜在的应用价值。(本文来源于《光学精密工程》期刊2019年11期）
唐福建[2]（2019）在《铁碳镀膜长周期光纤光栅钢筋腐蚀传感器》一文中研究指出对于处于海洋环境下的混凝土结构例如海港工程、码头、沿海公路桥梁、跨海大桥、以及其他沿海建筑工程,氯离子侵蚀导致的钢筋腐蚀是混凝土结构耐久性失效的重要的因素之一。据统计,截至2014年,我国沿海公路桥梁、港口码头、水利行业等基础设施领域的腐蚀损失达到814.5亿元,并且存在巨大的安全隐患。因此,必须充分开展钢筋腐蚀过程监测技术的研究,发展用于结构的腐蚀监测技术,准确地预测钢筋表面状态和结构的整体性能,从而保障重大重要结构物的安全,促进国民经济的快速健康发展.混凝土中钢筋腐蚀的监测可大致分为电化学方法和非电化学方法两类。电化学方法包括半电池电位、极化阻抗、交流阻抗谱、电化学噪声等。非电化学方法包括电阻探头、声发射技术、无线射频技术、基于LC电路原理、氯离子含量、压电陶瓷监测等的腐蚀传感器。近年来,由于光纤体积小、抗电磁干扰、可以连成传感网络,一些基于光纤的传感器逐步发展起来并广泛应用于物理、化学和生物等领域的监测。本研究通过在长周期光纤光栅表面真空沉积一层微纳米厚的铁碳薄膜制成光纤腐蚀传感器,用于监测混凝土中钢筋的腐蚀过程。长周期光纤光栅通过CO2激光器刻制。首先在光栅表面真空离子溅射一层纳米厚的银薄膜,然后电镀一层微米厚的铁碳薄膜。为了研究纳米银层和铁碳镀膜厚度的影响,考虑了0.8微米和1.2微米两种银层厚度和8微米、14微米和20微米叁种铁碳镀膜厚度。将光纤腐蚀传感器放入3.5 wt.%的氯化钠溶液中进行腐蚀测试。铁碳镀膜层的腐蚀通过腐蚀电位和交流阻抗谱进行监测,与此同时光纤传感器光谱的变化通过光谱分析仪进行记录。通过电化学试验、光学试验和微观化学分析研究了纳米银涂层和铁碳涂层厚度对光纤光栅腐蚀传感器的敏感性、使用寿命和使用范围。试验结果表面铁碳镀膜腐蚀经历了坑蚀初始、坑蚀扩散和腐蚀结束等叁个阶段。光纤腐蚀传感器的敏感性受纳米银层和铁碳镀膜厚度的影响。当银层厚度为0.8微米时,敏感性随着铁碳镀膜厚度的增加而降低;当银层厚度为1.2微米时,敏感性受铁碳镀膜厚度影响不明显。由于铁碳镀膜厚度为微米级厚度,因此此光纤腐蚀传感器可以有效监测钢筋腐蚀8至24小时。(本文来源于《第十届全国腐蚀大会摘要集》期刊2019-10-24）
杨颖[3]（2019）在《膜层参数对长周期光纤光栅传感灵敏度的影响》一文中研究指出基于耦合模理论,采用叁包层光纤光栅模型,对镀有敏感薄膜的长周期光纤光栅的传感特性进行了分析。当敏感薄膜的光学参数(薄膜折射率和薄膜厚度)发生变化时,长周期光纤光栅传输谱中谐振峰处的透射率不变,但谐振峰会发生平移。进一步对薄膜折射率和薄膜厚度对其传感灵敏度的影响进行数值模拟,得到了结构优化的高灵敏度长周期光纤光栅传感器典型薄膜光学参数值。计算结果表明,该类型传感器对敏感薄膜折射率的分辨率可达10-9。研究结果为高灵敏度长周期光纤光栅传感器的结构优化及其传感应用提供了理论支持。(本文来源于《半导体光电》期刊2019年06期）
焦冬莉,郭文静,薄晓宁,陆锋[4]（2019）在《基于双周期光纤光栅的温度/折射率双参量传感器》一文中研究指出提出一种对温度和折射率进行同时测量的双周期光纤光栅传感器。双周期光栅通过将长周期光栅和光纤Bragg光栅刻写到光纤同一位置而构成。利用两种光栅对温度和折射率的灵敏度差异,结合灵敏度系数矩阵实现了双参量测量。将所刻写的双周期光栅使用氢氟酸进行腐蚀,进一步增加了倏逝场强度,实验结果显示温度灵敏度为64.26pm/℃,折射率灵敏度可达-297.14nm/RIU。所设计的传感器在双参量测量场合和折射率高精度测量中具有良好的应用前景,同时具有体积小、灵敏度高的优点。(本文来源于《光学技术》期刊2019年04期）
李彩虹,葛海波,侯元萌,王金豆[5]（2019）在《一种级联长周期光纤光栅动态解调光纤布喇格光栅的新方法》一文中研究指出为扩大传感光栅波长的解调范围,在原有级联长周期光纤光栅(CLPG)解调光纤布喇格光栅(FBG)系统的基础上增加了压电陶瓷,利用压电陶瓷的电致伸缩特性,实现对FBG的动态解调。系统仿真表明:加入压电陶瓷后CLPG的漂移量为1. 6 nm,对传感光栅的解调范围增加了0. 2 nm,并且提升了解调线性度。(本文来源于《光通信技术》期刊2019年08期）
万义[6]（2019）在《基于长周期光纤光栅的环境传感特性研究》一文中研究指出光纤光栅按周期长短可分为长周期光纤光栅与布拉格光纤光栅,长周期光纤光栅(long-period fiber grating,LPFG)具有体积较小、附加损耗低、波长选择性好、成本低等一系列优点,在环境传感领域具有广泛的应用。本文通过采用高频CO_2激光脉冲将普通单模光纤光栅,以及拉制出的直径为11μm的细芯微纳光纤写制成周期为600μm的长周期光纤光栅。研究了长周期光纤光栅对外界环境的变化,例如:温度、折射率、以及污染物浓度等的传感特性。主要研究内容及结果如下:(1)研究了光纤光栅透射谱谐振波长与环境温度的变化关系。当采用普通单模光纤进行温度传感时,其谐振峰中心波长随温度升高向长波方向移动,且其温度灵敏度为0.038 nm/℃。采用微纳光纤制备的光栅其谐振峰中心波长随温度升高呈现一个相反的趋势,即温度升高其中心波长往短波方向移动,且具有更高的温度灵敏度,其平均值可达0.140 nm/℃。(2)进行了长周期微纳光纤光栅对液体的折射率传感测试。实验结果显示其谐振峰中心波长和折射率成线性变化,折射率越大中心波长也越大。长周期微纳光纤光栅的折射率灵敏度为512 nm/RIU。(3)利用提拉法将溶胶-凝胶膜层包覆在长周期微纳光纤光栅表面制备成传感单元。该微纳光纤光栅的谐振峰中心波长随环境分子态污染物浓度的变化呈二次项变化规律,其平均灵敏度约为8.78 nm/(g/m~3)。本论文利用CO_2激光脉冲法制备了长周期光纤光栅,其中微纳光纤光栅较普通光纤光栅具有更高的环境温度传感灵敏度。微纳光纤光栅在液体折射率、及环境污染物浓度测量传感方面,也有相当的灵敏度、稳定性。本论文为拓展微纳光纤光栅在传感器方面的应用提供了一定的参考价值。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-03-26）
张严昕[7]（2019）在《非平面栅格长周期光纤光栅的研制及传感应用》一文中研究指出光纤光栅是一类结构丰富、性能优秀的无源光纤器件,广泛应用于弯曲、扭转、温度、折射率等光纤传感领域。由于光纤直径尺寸及加工条件的限制,传统光纤光栅的栅格结构基本属于平面,从而限制了光纤光栅的结构设计。与传统的平面栅格相比,非平面栅格具备更高的折射率调制能力及更丰富的设计空间,基于非平面栅格可设计出结构紧凑、性能优异的新型光纤光栅。因此,从理论和实验上进一步研究非平面栅格的调制效果及传感特性,对光纤光栅的设计、制备均具有重要的科学意义及应用价值。本文基于非平面栅格结构,设计并制备了几种新型的非平面长周期光纤光栅器件,测定并分析了相应器件的透射光谱及弯曲、扭转、温度、折射率传感特性。论文的主要工作及取得的创新性研究成果如下:1.基于抽象的空间几何模型及数学群论,分析了光纤结构的几何对称性,系统地总结了多种具备不同对称性及传感特性的光纤及调制结构,并分析了光纤调制结构的对称性与传感特性的关系。根据对称性原理,若结构中含有垂直于弯曲方向的C_2旋转轴或镜面,相应的光纤器件将对相反的弯曲方向表现出相同的波长响应;若结构中含有镜面,相应的光纤器件将对相反的扭转方向表现出相同的波长响应。2.基于传统的倾斜平面栅格模型,利用几何分析及光程条件,建立了非平面结构栅格模型。以最早报道的弧形栅格为例,半定量地分析了非平面栅格的折射率调制效果,并根据栅格在弯曲下的形变模拟了其调制量变化,阐明该结构具有弯曲方向辨识能力,计算结果与文献报道测量数据相符。3.在光纤上设计并研制出V形、弓形及倾斜弧形的微米级非平面微结构,突破了传统光纤光栅平面结构的限制,为新型光纤传感器的研制提供了新的设计思路和实现途径。基于结构对称性分析,V形、弓形栅格均能够区分一对与其开口方向相同及相反的弯曲方向,而倾斜弧形栅格能够区分相反的扭转方向。4.利用CO_2激光扫描技术在单模光纤上写制出基于V形、弓形及倾斜弧形微结构的非平面长周期光纤光栅,实验分析了其弯曲、扭转传感特性,测量结果与理论预期。研究表明:V形、弓形长周期光纤光栅均具备多个弯曲方向辨识能力,最高弯曲灵敏度超过22 nm/m~(-1);倾斜弧形长周期光纤光栅具备扭转方向辨识能力,最高扭转灵敏度超过0.5 nm/(rad·m~(-1)),二者较传统光纤器件均提高2~3倍。5.采用烧结法制备了表面涂覆氧化锌的弧形长周期光纤光栅器件,测试了相应器件在涂覆前后的光谱变化以及其温度、折射率传感特性。该光栅器件涂覆氧化锌后,其温度灵敏度降低约44%,而折射率灵敏度基本保持不变,与理论预测一致。(本文来源于《天津理工大学》期刊2019-03-01）
刘雯玥,王标[8]（2018）在《叁芯长周期光纤光栅温度传感性能研究》一文中研究指出采用高频CO_2激光单侧曝光技术在叁芯光纤中成功制备了长周期光纤光栅。研究表明,叁芯光纤包层中嵌入的两个纤芯能够有效地增大光纤包层中的残余应力,在CO_2激光曝光时,残余应力释放增加,光栅质量更高。该叁芯长周期光纤光栅的谐振峰3 dB带宽为2.4 nm,远小于在常规光纤上制备的光学光栅的3 dB带宽值,而窄带宽的谐振峰在传感测量过程中误差小、精确度高。在20～90℃温度范围内,传感实验结果表明,该光纤光栅的温度灵敏度为47.3 pm/℃,是一种性能良好的温度传感器。(本文来源于《天津科技》期刊2018年12期）
韩志行[9]（2018）在《新型结构长周期光纤光栅的传感特性研究》一文中研究指出长周期光纤光栅(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CO_2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。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-12-01）
王猛[10]（2018）在《基于双芯长周期光纤光栅的器件研究》一文中研究指出本文首先介绍了光纤光栅的发展概括,对目前的热点研究方向长周期光纤光栅(Long period fiber grating,LPFG)进行了深入的研究,并对其耦合原理和写入LPFG的方法进行了介绍,高频CO_2激光器的写入方法因为其操作简单、写入效率高以及写入灵活等优点被本文所采用的。此外本文提出了一种新型特种光纤——双芯光纤(Twin core fiber,TCF),并在TCF上写入LPFG制备基于双芯长周期光纤光栅(TCF-LPG)的器件——双芯长周期光纤光栅传感器和耦合器,并测量了器件的性能。首先,计算需要设置的激光器的参数,然后搭建高频CO_2激光器的写入装置,确保写入LPFG的质量,利用该系统成功的在双芯光纤中写入制备基于双芯光纤的传感器,测量了其对温度、轴向应力以及弯曲等物理量的灵敏度,并与普通单模LPFG做了对比。接下来,分析了双芯光纤的耦合模理论以及耦合模方程,运用有限元对双芯光纤,得到其模场分布双芯LPFG的谐振峰是由基模(LP_(01))和包层模(LP_(11))的耦合所产生的,并且利用数值计算软件对双芯LPFG的传输谱进行了模拟计算。然后,分析了载氢对光纤的影响,载氢处理会增强光纤光敏性,在写入LPFG时会激发更多的模式。最后,将双芯光纤进行载氢处理,在双芯光纤中两个纤芯中独立的写入了两个相同LPFG,制备基于双芯光纤的光栅辅助型耦合器,搭建测试系统测试了该耦合器的耦合性能并得到了理想的结果。在载氢双芯光纤中写入LPFG为在多芯光纤中独立写入LPFG提供了思路,推动了光纤器件的深入发展。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-12-01）
长周期光纤光栅论文开题报告
（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：
对于处于海洋环境下的混凝土结构例如海港工程、码头、沿海公路桥梁、跨海大桥、以及其他沿海建筑工程,氯离子侵蚀导致的钢筋腐蚀是混凝土结构耐久性失效的重要的因素之一。据统计,截至2014年,我国沿海公路桥梁、港口码头、水利行业等基础设施领域的腐蚀损失达到814.5亿元,并且存在巨大的安全隐患。因此,必须充分开展钢筋腐蚀过程监测技术的研究,发展用于结构的腐蚀监测技术,准确地预测钢筋表面状态和结构的整体性能,从而保障重大重要结构物的安全,促进国民经济的快速健康发展.混凝土中钢筋腐蚀的监测可大致分为电化学方法和非电化学方法两类。电化学方法包括半电池电位、极化阻抗、交流阻抗谱、电化学噪声等。非电化学方法包括电阻探头、声发射技术、无线射频技术、基于LC电路原理、氯离子含量、压电陶瓷监测等的腐蚀传感器。近年来,由于光纤体积小、抗电磁干扰、可以连成传感网络,一些基于光纤的传感器逐步发展起来并广泛应用于物理、化学和生物等领域的监测。本研究通过在长周期光纤光栅表面真空沉积一层微纳米厚的铁碳薄膜制成光纤腐蚀传感器,用于监测混凝土中钢筋的腐蚀过程。长周期光纤光栅通过CO2激光器刻制。首先在光栅表面真空离子溅射一层纳米厚的银薄膜,然后电镀一层微米厚的铁碳薄膜。为了研究纳米银层和铁碳镀膜厚度的影响,考虑了0.8微米和1.2微米两种银层厚度和8微米、14微米和20微米叁种铁碳镀膜厚度。将光纤腐蚀传感器放入3.5 wt.%的氯化钠溶液中进行腐蚀测试。铁碳镀膜层的腐蚀通过腐蚀电位和交流阻抗谱进行监测,与此同时光纤传感器光谱的变化通过光谱分析仪进行记录。通过电化学试验、光学试验和微观化学分析研究了纳米银涂层和铁碳涂层厚度对光纤光栅腐蚀传感器的敏感性、使用寿命和使用范围。试验结果表面铁碳镀膜腐蚀经历了坑蚀初始、坑蚀扩散和腐蚀结束等叁个阶段。光纤腐蚀传感器的敏感性受纳米银层和铁碳镀膜厚度的影响。当银层厚度为0.8微米时,敏感性随着铁碳镀膜厚度的增加而降低;当银层厚度为1.2微米时,敏感性受铁碳镀膜厚度影响不明显。由于铁碳镀膜厚度为微米级厚度,因此此光纤腐蚀传感器可以有效监测钢筋腐蚀8至24小时。
（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。
长周期光纤光栅论文参考文献
[1].石胜辉,王鑫,赵明富,吴德操,罗彬彬.基于氧化石墨修饰长周期光纤光栅的传感特性[J].光学精密工程.2019
[2].唐福建.铁碳镀膜长周期光纤光栅钢筋腐蚀传感器[C].第十届全国腐蚀大会摘要集.2019
[3].杨颖.膜层参数对长周期光纤光栅传感灵敏度的影响[J].半导体光电.2019
[4].焦冬莉,郭文静,薄晓宁,陆锋.基于双周期光纤光栅的温度/折射率双参量传感器[J].光学技术.2019
[5].李彩虹,葛海波,侯元萌,王金豆.一种级联长周期光纤光栅动态解调光纤布喇格光栅的新方法[J].光通信技术.2019
[6].万义.基于长周期光纤光栅的环境传感特性研究[D].电子科技大学.2019
[7].张严昕.非平面栅格长周期光纤光栅的研制及传感应用[D].天津理工大学.2019
[8].刘雯玥,王标.叁芯长周期光纤光栅温度传感性能研究[J].天津科技.2018
[9].韩志行.新型结构长周期光纤光栅的传感特性研究[D].哈尔滨工程大学.2018
[10].王猛.基于双芯长周期光纤光栅的器件研究[D].哈尔滨工程大学.2018
论文知识图
