基于锥形密集光纤光栅的传感检测研究
发布时间：2021-07-03 13:24
随着传感技术的发展,光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Grating,FBG）传感器具有替代传统型传感器的优点和趋势。然而,FBG传感器的应变温度交叉敏感性问题仍然限制了它们的发展。如果能妥善解决这一问题必将在传感领域实现新的突破。近几年,国内外提出了多种技术解决交叉敏感问题,如采用双光栅、特殊结构设计或是特殊光栅的解决方案。本文对比分析各种技术方案,对传感器的特性、制作工艺和解调方法进行研究,在此基础上对光栅结构和解调方法进行了改进,提出一种锥形密集光纤光栅（Tapered Dense Grating,TDG）传感器,主要研究工作如下:（1）提出一种TDG传感器。应用传输矩阵法和耦合模理论分析TDG的光谱特性,推导出TDG在温度和应变影响下的传输原理和传感特性。（2）基于理论分析推导出的结果对TDG反射光谱进行数值仿真,研究该光栅各项参数指标,包括栅长、光栅位置、锥区长度和光栅间隔,对反射光谱的影响。基于仿真结果,选取合适的参数指标通过熔融法和相位掩模板法,设计和制备所需光谱特性的TDG。（3）提出一种基于光频域反射（Optical Frequency Domain Refle...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
具有不同热膨胀系数材料的光栅封装结构
图 1-2 对光纤光栅温度补偿的剪刀型封装结构负膨胀材料法膨胀系数材料[13]制作的 FBG 传感器也能达到对温度和-3 所示。采用具有负膨胀系数的陶瓷材料设计温度补偿在负膨胀材料上，使两者紧密贴合，固定前 FBG 需有
用具有负膨胀系数的陶瓷材料设计温度补材料上，使两者紧密贴合，固定前 FBG 需图 1-3 负膨胀材料光栅封装结构霞石微晶玻璃[14]这种负膨胀材料，封装
【参考文献】：
期刊论文
[1]双折射光纤布拉格光栅的飞秒激光制备与传感性能[J]. 孟爱华,崔丁元,张轩宇,陈超,于永森. 激光与光电子学进展. 2017(06)
[2]双锥形光纤光栅实现温度、折射率和液位同时测量[J]. 赵洪霞,程培红,丁志群,鲍吉龙,蒋鹏,李银杰. 中国激光. 2016(10)
[3]关于FBG传感器应力-温度交叉敏感问题的研究[J]. 孙睿. 信息通信. 2016(06)
[4]基于光频域反射技术的超弱反射光纤光栅传感技术研究[J]. 李政颖,孙文丰,王洪海. 光学学报. 2015(08)
[5]长周期光纤光栅温度传感器应变交叉敏感的研究[J]. 梁丽丽,刘明生,李燕,李国玉,杨康. 红外与激光工程. 2015(03)
[6]基于啁啾布喇格光栅的液位传感器[J]. 杨淑连,盛翠霞,魏芹芹,何建廷,宿元斌,申晋. 强激光与粒子束. 2013(11)
[7]应力和温度同时测量的光纤布拉格光栅双参数传感器[J]. 王振宝,杨鹏翎,邵碧波,陶蒙蒙,吴勇,武俊杰. 激光与光电子学进展. 2013(10)
[8]基于熔融拉锥光纤布拉格光栅的光谱特性[J]. 江微微,赵瑞峰,卫延,简水生. 中国激光. 2010(10)
[9]表面式温度补偿型光纤光栅传感器研究[J]. 王为,林玉池. 半导体光电. 2009(03)
[10]具有温度自补偿功能的新型光纤光栅应变传感器的研究[J]. 杜彦良,刘晨曦,李剑芝. 中国工程机械学报. 2008(01)
博士论文
[1]锥形光纤光栅应变传感器及解调技术研究[D]. 杨先辉.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]光纤光栅传感OFDR解调关键技术研究[D]. 邓胜强.电子科技大学 2015
[2]锥形布拉格光纤光栅微纳光纤干涉结构双参数传感特性研究[D]. 刘秀平.电子科技大学 2014
[3]基于光纤光栅FP腔的温度检测方法[D]. 陈永光.东北大学 2011
[4]锥形光纤Bragg光栅制备及其传感特性研究[D]. 张媛.大连理工大学 2008
[5]光纤布拉格光栅传感器封装与应变/温度分离技术[D]. 周国鹏.南京航空航天大学 2005
[6]光纤布拉格光栅传感器交叉敏感问题基础研究[D]. 张鹰.吉林大学 2005
本文编号：3262665
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
具有不同热膨胀系数材料的光栅封装结构
图 1-2 对光纤光栅温度补偿的剪刀型封装结构负膨胀材料法膨胀系数材料[13]制作的 FBG 传感器也能达到对温度和-3 所示。采用具有负膨胀系数的陶瓷材料设计温度补偿在负膨胀材料上，使两者紧密贴合，固定前 FBG 需有
用具有负膨胀系数的陶瓷材料设计温度补材料上，使两者紧密贴合，固定前 FBG 需图 1-3 负膨胀材料光栅封装结构霞石微晶玻璃[14]这种负膨胀材料，封装
【参考文献】：
期刊论文
[1]双折射光纤布拉格光栅的飞秒激光制备与传感性能[J]. 孟爱华,崔丁元,张轩宇,陈超,于永森. 激光与光电子学进展. 2017(06)
[2]双锥形光纤光栅实现温度、折射率和液位同时测量[J]. 赵洪霞,程培红,丁志群,鲍吉龙,蒋鹏,李银杰. 中国激光. 2016(10)
[3]关于FBG传感器应力-温度交叉敏感问题的研究[J]. 孙睿. 信息通信. 2016(06)
[4]基于光频域反射技术的超弱反射光纤光栅传感技术研究[J]. 李政颖,孙文丰,王洪海. 光学学报. 2015(08)
[5]长周期光纤光栅温度传感器应变交叉敏感的研究[J]. 梁丽丽,刘明生,李燕,李国玉,杨康. 红外与激光工程. 2015(03)
[6]基于啁啾布喇格光栅的液位传感器[J]. 杨淑连,盛翠霞,魏芹芹,何建廷,宿元斌,申晋. 强激光与粒子束. 2013(11)
[7]应力和温度同时测量的光纤布拉格光栅双参数传感器[J]. 王振宝,杨鹏翎,邵碧波,陶蒙蒙,吴勇,武俊杰. 激光与光电子学进展. 2013(10)
[8]基于熔融拉锥光纤布拉格光栅的光谱特性[J]. 江微微,赵瑞峰,卫延,简水生. 中国激光. 2010(10)
[9]表面式温度补偿型光纤光栅传感器研究[J]. 王为,林玉池. 半导体光电. 2009(03)
[10]具有温度自补偿功能的新型光纤光栅应变传感器的研究[J]. 杜彦良,刘晨曦,李剑芝. 中国工程机械学报. 2008(01)
博士论文
[1]锥形光纤光栅应变传感器及解调技术研究[D]. 杨先辉.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]光纤光栅传感OFDR解调关键技术研究[D]. 邓胜强.电子科技大学 2015
[2]锥形布拉格光纤光栅微纳光纤干涉结构双参数传感特性研究[D]. 刘秀平.电子科技大学 2014
[3]基于光纤光栅FP腔的温度检测方法[D]. 陈永光.东北大学 2011
[4]锥形光纤Bragg光栅制备及其传感特性研究[D]. 张媛.大连理工大学 2008
[5]光纤布拉格光栅传感器封装与应变/温度分离技术[D]. 周国鹏.南京航空航天大学 2005
[6]光纤布拉格光栅传感器交叉敏感问题基础研究[D]. 张鹰.吉林大学 2005
本文编号：3262665
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