光子晶体光纤传感器的理论及应用研究

发布时间：2020-10-20 17:12

　　 光子晶体光纤是一种新型的光纤,与普通的光纤相比,光子晶体光纤具有灵敏度高、抗干扰、结构简单、安全可靠、集传感和传输于一体等优点。近年来,光子晶体光纤传感器已经越来越受到人们的重视,并且人们对传感器件不断地改进,加上光子晶体光纤优秀的传感特性,使得光子晶体光纤传感器被广泛地应用于社会各个领域。在这些基础之上,人们又对光子晶体光纤传感器进行了研究,制造了不同的光子晶体光纤传感器,其中的一部分已经商业化,被广泛地应用到了温度、浓度、应力应变的检测中。基于普通光纤的等离子体共振的传感器虽然灵敏度高、抗电磁干扰能力强、相对安全等优点,但是基于普通光纤的等离子体共振传感器存在着耦合损耗较大、保偏性差等难以克服的缺陷,光纤传感器的性能有待进一步提高。本文设计了一种新型光子晶体光纤传感器,并对其液体浓度和温度传感特性进行了研究,主要内容如下:(1)设计了一种新型光子晶体光纤,采用有限元分析方法进行模拟仿真,分析了其对于液体折射率的传感特性。仿真结果表明,这种光子晶体光纤传感器灵敏度较高,可达到1500nm/RIU,可检测液体折射率差距在0.01以内的液体。而大部分溶液的折射率与浓度密切相关,说明该传感器可用来检测液体的浓度。(2)制备了一种光子晶体光纤传感器,并对其温度的传感特性进行了实验分析。实验结果表明,该传感器在温度从25摄氏度升高至90摄氏度时,波长发生了明显偏移,灵敏度达到0.03nm/℃,表明该传感器可用于温度监测。
【学位单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP212;TN253
【部分图文】：

Kretschmann结构

填充了高折射率液体的光子晶体光纤在空气孔中存在多种填充材料的搭配方式，以混合传输机制导光的

全反射型波导内反射
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨鹏;;正六边形光子晶体光纤的进化设计[J];中国新通信;2019年05期

2 边静;;光子晶体光纤气体传感器[J];物理通报;2017年10期

3 杨汉瑞;杨燕;夏琳琳;尚思飞;黄蔚梁;李勇勇;;保偏光子晶体光纤的近圆形模场分布特性[J];中国惯性技术学报;2016年05期

4 滕欢;柴路;王清月;胡明列;;高非线性光子晶体光纤中优化产生宽带紫外三次谐波[J];物理学报;2017年04期

5 陈伟;;光子晶体光纤的特性及应用发展趋势[J];通信世界;2017年17期

6 舒文琼;;突破特种光纤尖端领域亨通推出光子晶体光纤[J];通信世界;2017年17期

7 杨建菊;韩颖;屈玉玮;牛静霞;左玉婷;王伟;周桂耀;赵兴涛;侯蓝田;;高非线性石英基光子晶体光纤产生宽带可调中红外孤子的实验研究[J];红外与毫米波学报;2017年05期

8 高静;陈海良;;光子晶体光纤的特性及应用概述[J];中国科技信息;2014年24期

9 高静;;多芯光子晶体光纤在国内高校的研究现状[J];光通信技术;2015年05期

10 施伟华;王梦艳;;三零色散光子晶体光纤中超连续谱的产生与控制[J];中国激光;2015年08期

相关博士学位论文 前10条

1 胡雄伟;新型光子晶体光纤的制备技术与传感特性研究[D];华中科技大学;2018年

2 刘强;基于功能材料填充光子晶体光纤光子器件的模拟研究[D];燕山大学;2018年

3 窦超;高双折射光子晶体光纤偏振器件的优化设计及性能分析[D];燕山大学;2018年

4 王二垒;新型光子晶体光纤的设计、分析及应用研究[D];合肥工业大学;2017年

5 李社;手性光子晶体光纤的模式特性[D];哈尔滨工业大学;2016年

6 闫海峰;光子晶体光纤特性研究与计算[D];北京邮电大学;2017年

7 高朋;基于Sagnac与Mach-Zehnder干涉的光子晶体光纤传感技术研究[D];东北大学;2015年

8 罗兴;基于光子晶体光纤非线性效应的波长变换及其应用研究[D];华中科技大学;2017年

9 王晶;光子晶体光纤中40Gbit/s光孤子传输系统的数值研究[D];中国海洋大学;2008年

10 程同蕾;混合型光子晶体光纤理论及超连续实验研究[D];天津大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 黄蔚梁;基于光子晶体光纤的光纤电压传感器误差抑制[D];东北电力大学;2019年

2 周剑心;光子晶体光纤传感器的理论及应用研究[D];武汉工程大学;2018年

3 韩博;光子晶体光纤折射率与温度传感技术研究[D];沈阳师范大学;2019年

4 韩芳;光子晶体光纤中色散波生成特性的研究[D];湖南大学;2015年

5 郑文雪;近红外激光甲烷传感技术研究[D];吉林大学;2018年

6 张友坤;中红外硫系高双折射光子晶体光纤设计与分析[D];西安邮电大学;2018年

7 党佩佩;空芯带隙型光子晶体光纤的传感特性研究[D];吉林大学;2018年

8 丁相梓;中学物理实验教学探究[D];西北大学;2018年

9 张广吉;基于空芯光子晶体光纤气体传感技术关键问题的研究[D];东北大学;2015年

10 张攀;基于柚子型光子晶体光纤干涉结构的光纤温湿度传感器研究[D];西北大学;2018年

本文编号：2848936