基于微椭球空气腔的光纤压力传感器的研究

发布时间：2022-07-07 13:17

　　光纤法布里-珀罗传感器是一种体积小、结构简单、成本低、测量精度高、检测范围大的光纤传感器,易于产品化,已经被广泛用于民用工程、航空航天等领域的应变、温度、压力等物理量,湿度、酸碱度、折射率等化学量以及生物量的测量。我们提出了一种基于微椭球空气腔的光纤法布里-珀罗压力传感器,分析高灵敏度的光纤法-珀压力传感模型,提出新型的压力传感方案,并进行实验测试。与已有法布里-珀罗压力传感器制作技术不同,我们采用普通单模光纤和实芯光子晶体光纤熔接技术形成空气法布里-珀罗腔,传输损耗小,干涉信号条纹对比度高,全石英结构传感器,温度串扰小,在压力传感领域具有较好的应用前景。本文提出了一种基于微椭球空气腔结构的光纤法布里-珀罗压力传感器。分析了光在空气腔中的传播过程,研究了在体积固定情况下空气腔曲率半径与腔长之间的变化规律,同时讨论了空气腔不同形状下腔内的损耗,利用MATLAB软件对空气腔形状变化与传输损耗的关系进行数值仿真。建立了压力传感器的基本数学模型。在基本模型的基础上利用ANSYS软件对压力敏感膜的力学性能进行了仿真,探讨了压力敏感膜的厚度与膜的有效半径对膜的中心挠度的影响,选定了较为合适的微椭球... 

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２二氧化硅膜片压力传感器??

图１．４同轴压力传感器与斜向４５度压力传感器??

图１．３基于聚合物金属膜片压力传感器的结构示意图??２０１０年，美国马里兰大学Ｈ．Ｂａｅ［２７ｌ等人，设计出了一个利用４５度角光纤并采用??

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3656488