再生过程中光纤光栅的特性研究

发布时间：2020-12-08 23:01

　　光纤布拉格光栅作为一种无源器件,具有抗电磁干扰、插入损耗低、体积小、易复用、灵敏度高等优点,是传感领域的重要元件。但普通的光纤布拉格光栅只能在300℃以下的中低温环境稳定工作,在高温环境中,光纤布拉格光栅的强度会出现急剧下降,甚至光谱消失的现象,严重影响测试结果,限制了光纤布拉格光栅在高温环境中的应用。研发高温传感器并对此展开研究成为一个迫切的问题。再生光纤光栅作为一种经过高温退火得到的新型光纤光栅,可以承受1100℃以上的高温环境,并且制作流程简单,成本较低,成为高温传感领域的研究热点。本文针对光纤光栅再生过程中特性展开一系列研究:首先,分析再生光纤光栅的研究背景、目的及意义,并对再生光纤光栅的温度传感特性及应变传感特性作简要陈述,之后从四个方向对国内外关于再生光纤光栅的研究动态进行介绍。其次,介绍再生光纤光栅的制作流程,对比再生光纤光栅在不同温度下的特性。讨论影响光纤光栅再生的几个因素,将每个因素的影响机制单独分析,并对光纤光栅再生的两个成栅机理进行阐述。然后,介绍再生过程中光纤机械强度的研究情况,总结实验规律,分析光纤机械强度变化的原因,并将再生光纤光栅与光纤的机械强度进行对比,... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

缩短再生时间方式对应光纤光栅反射率曲线

大学的乔学光[38]报道了啁啾光纤光栅的再生情况。实验中所使用的单模啁啾光纤光栅，对它设置的再生温度是 800℃，结果显示：擦象，成功制作出再生啁啾光纤光栅，它不仅继承了种子光纤光栅的在 1000℃的环境中稳定工作，可以用于高温光纤激光器。介绍说明不仅限于单模Ⅰ型光纤光栅可以进行再生实验，得到再生特殊用途的非单模Ⅰ型光纤光栅也能再生，并且特殊的再生光纤光的特质，实际中对于这部分再生光纤光栅也具有很广泛的应用需求生光纤光栅强度保护国内外研究动态光纤光栅的制作过程是需要将种子光纤光栅置在高温炉中退火，所械强度不是特别高，使用之前需要将其进行强度保护。传感器的使用方式也不同。damovsky[39]等人介绍了一种使用陶瓷管对再生光纤光栅进行封装的后的传感器图如图 1.2 所示：

图 1.3 陶瓷管和金属管结合的保护方式再生光纤光栅传感器图[40]先使用一根内外径为 0.13mm/1.2mm 的陶瓷管套在光纤光栅上，然后使用3mm/1.5mm 的镍合金金属管套在陶瓷管的外边进行再次保护，再生光纤光，如图 1.3 中标注，陶瓷管和镍合金管的另一端用高温陶瓷胶进行粘连。西的UilianJos′eDreyer[41]介绍了一种使用钢管对再生光纤光栅实施强度保过强度保护后的传感器图如图 1.4 所示，其中所用钢管的内外径分别是 1.7/3图 1.4 钢管式保护再生光纤光栅传感器图[41]前，再生光纤光栅的强度保护方式基本上都是使用耐高温管，使用的环境

【参考文献】：
期刊论文
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[3]高温光纤光栅的研究进展[J]. 杨樟成,徐汉锋,董新永.  激光与光电子学进展. 2012(05)
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[5]光纤力学性能的试验研究[J]. 刘荣梅,梁大开,王妮,张彦.  实验力学. 2007(01)
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硕士论文
[1]高温下光纤的机械强度性能研究[D]. 韩鹏.华东理工大学 2013



本文编号：2905824