【摘 要】
：
海水的总面积约占地球的71%,是人类社会发展和地球正常运转的基石。海水信息的实时变化不仅影响着大洋生物的生命活动,同时也对人类的活动和发展有着重要的影响。在诸多海水环境因素中,对海水折射率信息的测量是人类认识海洋、利用海洋的重要途径之一。本文研究了全光纤海水折射率传感技术,基于SNCS（single-mode-no-core-single-mode）光纤多模波导结构,设计了不同结构的透射式和反射式
论文部分内容阅读
海水的总面积约占地球的71%,是人类社会发展和地球正常运转的基石。海水信息的实时变化不仅影响着大洋生物的生命活动,同时也对人类的活动和发展有着重要的影响。在诸多海水环境因素中,对海水折射率信息的测量是人类认识海洋、利用海洋的重要途径之一。本文研究了全光纤海水折射率传感技术,基于SNCS（single-mode-no-core-single-mode）光纤多模波导结构,设计了不同结构的透射式和反射式光纤海水折射率传感器,并进行了传感特性实验。本文的主要工作如下:（1）介绍了海水折射率传感器的研究背景、电极式电导率海洋盐度传感器的研究现状、基于光纤传感技术的海水折射率传感器发展趋势、微波遥感技术、光学角度测量海水折射率。指出了基于SNCS光纤的多模干涉结构海水折射率传感器的应用前景。（2）基于无芯光纤多模干涉结构的海水折射率传感特性研究,对多模干涉理论进行了推导,从多模干涉理论出发,利用Rsoft软件的光束传播法通过数值模拟得到无芯光纤纤芯中光场能量的分布及自映像周期的影响因素,并利用Matlab软件对折射率和温度传感特性进行了仿真,仿真结果表明:SNCS光纤结构的自映像峰peak和特征波长dip2的折射率灵敏度分别为146.55nm/RIU和218.67nm/RIU,温度灵敏度分别为16.62pm/oC和11.3pm/oC。（3）设计了SNCS以及FBG-SNCS两种光纤结构的海水折射率传感器,并分别对其分别进行了折射率和温度传感特性实验研究。实验结果表明:SNCS光纤结构的自映像峰peak和特征波长dip2的折射率灵敏度分别为137.29nm/RIU和220.66nm/RIU,温度灵敏度分别为7.42pm/oC和9.28pm/oC。自映像透射峰损耗变化小于0.00013d B。FBG-SNCS光纤结构的自映像峰peak和干涉波谷dip2的折射率灵敏度分别为116.95nm/RIU和225.70nm/RIU,FBG的特征波长dip1几乎不随折射率的变化而变化,特征波长dip1和dip2温度灵敏度分别为9.51pm/oC和10.04pm/oC,并分析了FBG-SNCS光纤传感器在折射率测量时的温度补偿方法。（4）设计了基于SNCS光纤的透射式有源内腔海水折射率传感器以及基于FBG-SNCS光纤结构的有源内腔海水折射率传感器,并对其分别进行了折射率和温度传感特性的研究。实验结果表明:透射式海水折射率传感器输出光谱信噪比损耗和系统输出功率的折射率灵敏度分别为88.247d B/RIU和0.348m W/RIU,温度灵敏度为-0.00534μW/°C,系统输出波动不超过0.42μW。基于FBG-SNCS光纤结构的有源内腔海水折射率传感器输出功率的折射率灵敏度为-6.2468m W/RIU,输出波长的灵敏度为12pm/oC,输出功率的灵敏度为0.0021m W/oC,温度补偿系数为0.0174m W/nm,系统输出波动不超过1.42μW,并分析了FBG-SNCS有源内腔传感器在折射率测量时的温度补偿方法。设计了基于FBG-SNCS光纤结构的有源内腔海洋折射率传感样机,包括传感探头设计、光纤的熔接与固定、传感探头与搭载器密封,并对其进行了系统输出稳定性实验、搭载器打压测试、海水折射率实测对比试验,实验结果表明:系统输出功率稳定性在2%以内,在0-40Mpa的压力范围内,最大压降值为0.05Mpa,折射率实测对比显示该系统的测量精度更高。
其他文献
锂离子电池凭借高能量密度、快充放电、宽温度范围、长寿命等优点成为了新能源汽车“动力心脏”的首选。然而,电池组单体数量多且空间排列紧密,加上在时间维度上的延长,电池在充放电过程中易发生热不均衡或热失控现象。事实上,准确观测热不均衡或热失控现象追本溯源是需要精确的仿真数学模型,因仿真数学模型特征参数受温度影响,需由多组不同温度工况下的实验测试数据对模型特征参数进行修正,从而建立低温度依赖性的高精度仿真
目的 横断面调查连续性肾脏替代治疗（continuous renal replacement therapy,CRRT）后非隧道式导管封管前冲洗液使用现状，为导管功能维护与护理提供参考。方法 采用问卷星对广东省78家医院进行调查，了解CRRT后非隧道式导管封管前冲洗液使用类型、剂量和使用注射器类型等。结果共收集问卷91份，有效问卷78份（排除来自同一医院的问卷13份），有效率85.7%。参与调查的
光动力能量生发护发技术可以在脱发、秃发前起到预防作用,保护头皮毛囊使其正常发育生长出毛发,在植发手术后使用光动力能量生发护发技术可以为植发后的毛发提供保护,这些优点受到了消费者和业内人士的广泛关注,展现出了优秀的科学研究价值。针对目前市面上已有产品发光不均匀、发热量大、价格昂贵等弊端,本文提出了利用通体发光光纤进行均匀光照的设计思路,重点解决发光不均匀的技术痛点。本课题所研究的人体生发护发光动力能
海洋资源的开发和利用对国家经济的发展有重要作用。海洋环境监测是关心海洋、认识海洋、经略海洋的前提和基础。锚系浮标能够实时、准确、全自动获取海洋各项环境参数,在海洋监测系统中扮演着不可或缺的角色。但是水下传感器的供电问题一直制约着锚系浮标的发展。感应耦合电能传输（Inductive Coupled Power Transmission,ICPT）技术能够避免导线直连供电和自容式供电方式存在的可靠性差
痛风是常见的代谢性疾病之一，痛风石的形成严重影响着生活质量，早期干预及预防是避免痛风发生发展的关键，2015年美国风湿病协会/欧洲抗风湿联盟联合推荐将双能CT纳入评分标准，以双能CT为代表的现代技术的应用能直观的显示痛风石的数目、位置、大小和形态，从痛风石分布的规律可以发现以足太阴、足阳明、足厥阴经及其相连属的经筋、皮部、五腧穴、阿是穴等在痛风的病理过程中发挥着关键的作用，包括痛风急性发作期的阳明
目的:探讨我国菌菇产业在乡村振兴阶段的发展策略,并为我国地方菌菇产业发展提出建议。方法:综述菌菇营养价值、营养功能、口感风味、文化价值、成本价格、产业现状等方面的研究进展,分析全球范围内菌菇产业消费需求的关注点。结果:菌菇营养丰富,还含有独特真菌多糖,具有广泛健康功能;菌菇口感美味、品种丰富,产业基础雄厚。结论:建议进一步加大菌菇基础研究力度,扩大菌菇营养价值的科普宣传,完善健全菌菇标准法规,加大
自主剖面浮标作为海洋立体观测系统的重要组成部分,在海洋环境监测、资源探测及气象灾害预报等领域起着重要的作用。自主剖面浮标具有良好的水下漂流特性,其轨迹可以反演次表层洋流特性和模拟海洋环流。目前反演是依据浮标开始下潜和上浮结束时刻的定位及时间信息,没有考虑浮标观测循环特征时间误差和海洋表层及次表层洋流对浮标轨迹产生的影响,反演的特性与实际次表层洋流特性相差较大。为此,本文提出利用组合导航（SINS/
近年来,随着装配式建筑在我国的快速发展,出现了多种新型装配式结构体系,其中装配式RCS框架结构符合工业化生产、装配化安装的要求,越来越多受到关注。异形柱框架可避免在房间凸出柱角,在住宅建筑受到欢迎。课题组提出在工厂节点核心区布置外包钢管预制混凝土异形柱-钢梁RCS体系,将混凝土异形柱框架与装配式RCS框架结构优势结合。为进一步提高装配效率、降低造价,本文在前期研究基础上,结合标准化模具、标准化连接
基于光谱法的无创人体血液成分定量分析具有巨大的研究价值和学术意义。课题组提出的动态光谱（Dynamic Spectrum,DS）法和“M+N”理论对无创血液成分定量分析起到了推动作用,为实现血液成分浓度的实时测量提供了可能性。为进一步提高基于DS的无创血液成分定量分析精度,本文在“M+N”理论的指导下主要研究了以下三个内容。一是在数据采集环节扩大光电容积脉搏波（Photoplethysmogram
近年来,随着人们对海洋资源开发、海洋灾害预警、海洋环境保护等需求的不断增加,海洋监测技术得到了越来越多的重视。海洋监测是探索海洋、开发海洋、经略海洋的基础。深海自持式剖面浮标通过搭载多种传感器,能够在剖面运动过程中测量多种海洋剖面资料,在海洋监测中发挥着不可替代的作用。然而,深海自持式剖面浮标测量要素的不断增加给剖面数据处理链路带来了诸多问题,譬如由于长期观测导致数据占用存储空间大、使用卫星与数据