飞秒激光相位掩模法制备光纤光栅及双参数传感研究

发布时间：2021-08-25 12:27

　　本文主要围绕飞秒激光相位掩模法制备光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Grating,FBG）技术及飞秒激光微加工技术展开研究。利用该技术制备了实用性较强的温度、应变双参数传感器和温度、气压双参数传感器。主要内容如下:1.介绍了光纤传感器及FBG的传感应用。介绍了国内外飞秒激光相位掩模法制备FBG的研究进展。介绍了温度应变、温度气压双参数传感器的研究背景及意义。2.研究了飞秒激光相位掩模法制备FBG的写制机理及FBG对温度、应变的传感机理,为下文的传感器设计打下理论基础。3.搭建紫外飞秒激光相位掩模法制备FBG系统和光纤载氢增敏系统,利用该系统制备出高质量的FBG。研究了FBG制备工艺和光谱生长特性。4.研究了一种基于空芯光纤和FBG级联的温度、应变双参数光纤传感器。实验结果表明该新型光纤传感器空芯光纤和FBG的温度灵敏度分别为24.55 pm/℃和12.76 pm/℃,轴向拉伸应变灵敏度分别为-0.70 pm/με和1.02 pm/με,并且具有99%以上的线性度。通过建立温度与应变之间的敏感矩阵方程,可以有效解决温度-应变之间的交叉敏感问题,实现对外界温度与应变双参数的同时测量... 

【文章来源】：深圳大学广东省

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

光导纤维结构图

光纤传光原理图

利用飞秒激光相位掩模法制备均匀的宽带光纤光栅[40]

【参考文献】：
期刊论文
[1]飞秒激光制备异质光纤光栅的温度应变双参数传感器[J]. 曹后俊,司金海,陈涛,王瑞泽,高博,闫理贺,侯洵.  中国激光. 2018(07)
[2]基于金属-介质-金属多层膜结构的空芯光纤折射率传感器[J]. 林华,张娴,朱晓松,石艺尉.  光学学报. 2018(06)
[3]等离子体共振光纤光栅生物传感器综述[J]. 郭团.  光学学报. 2018(03)
[4]基于Terfenol-D材料和光纤光栅法布里珀罗腔的磁场传感器（英文）[J]. 马瑞,张文涛,王兆刚,黄稳柱,李芳.  光子学报. 2018(03)
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[6]基于少模光纤长周期光栅叠栅的折射率传感特性[J]. 刘强,毕卫红,付兴虎,薛艳茹,付广伟,金娃.  光子学报. 2018(01)
[7]基于腰椎扩径熔接马赫-曾德尔干涉仪的温度光纤传感器[J]. 郑亚如,邹辉,赵瑞,熊慧,王旗.  光电子·激光. 2017(12)
[8]基于反射光谱特征辨识的光纤气压与温度集成监测方法[J]. 刘晓颖,曾捷,郭晓华,龚晓静,李宁溪,李彤韡,王计刚.  光谱学与光谱分析. 2017(09)
[9]光纤光栅位移传感器实时监测解调系统[J]. 尹建璟,许雪梅,丁一鹏.  激光与光电子学进展. 2018(01)
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博士论文
[1]光纤气泡微腔传感及回音壁模式调控技术[D]. 刘申.深圳大学 2017

硕士论文
[1]基于双芯光纤的马赫—曾德尔干涉仪及传感应用[D]. 李正勇.深圳大学 2015
[2]光纤光栅应变传感器的设计与研究[D]. 赵丽燕.南京理工大学 2009
[3]飞秒激光刻写光纤光栅的相关理论及实验研究[D]. 王振洪.哈尔滨工业大学 2008
[4]多通道分布式光纤Bragg光栅传感网络波长解调技术的研究[D]. 柏俊杰.武汉理工大学 2006
[5]光纤光栅微应变传感系统的设计[D]. 蔡亚楠.燕山大学 2006



本文编号：3362114