光纤F-P传感器及其灵敏度提高机理的研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangxinjia
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
F-P型光纤传感器是通过在光纤上构建F-P腔来实现双光束干涉,当被测物理量发生改变的时候,其两束相干光相位差也随之变化,致使其干涉光谱发生漂移。灵敏度是表征传感器性能的一项重要参数,现有的研究大多关注在如何获得灵敏度更高的传感器。本文从F-P传感器的传感机制出发,针对不同物理量的测量,讨论灵敏度影响因素,寻求提高其灵敏度的方法,总体工作包括:针对以往对灵敏度与腔长关系讨论不充分的研究现状,本文对不同类型的F-P传感器传感机制进行理论分析,对灵敏度与腔长的关系进行讨论并数学建模,绘制出不同腔长传感器的光谱漂移情况;进一步,讨论两F-P级联的情况对灵敏度的影响,对不同腔长配比情况进行数学建模,绘制出不同腔长配比的光谱漂移情况。得出几种提高灵敏度的方法:合理构建敏感腔,适当缩短腔长,以及构建Vernier效应。针对湿度传感器灵敏度不高的研究现状,本文基于增加传感信息利用率的角度考虑,构建全琼脂腔加空气腔的三光路干涉的湿度传感器。实现了对折射率及腔长变化信息的双重利用,进行性能测试实验,实验测得较高灵敏度2.73 nm/%RH。在此基础上,分析并完善湿度传感器设计模型,解决了第三个面串扰问题,构建全琼脂腔的湿度传感器,第一次实现了对传感信息的完全利用。进行传感器制备及性能测试实验,测得超高灵敏度4.10 nm/%RH。针对气压传感器灵敏度与测量范围相矛盾的研究现状,本文基于Vernier效应对灵敏度有后续放大效果,构建具有Vernier效应的沙林树脂腔加空气腔结构传感器,使得传感器的测量范围不会因追求灵敏度而缩小。进行传感器制备及性能测试实验,测得对灵敏度的放大倍数为7.56倍,灵敏度为0.236 nm/kPa。针对温度传感器灵敏度受材料限制的研究现状,本文基于Vernier效应对灵敏度有后续放大效果,构建具有Vernier效应的二氧化硅加空气腔结构传感器,使得传感器的测量范围受材料的局限。进行传感器制备及性能测试实验,测得对灵敏度的放大倍数为33.8倍,超高的灵敏度为0.483 nm/℃。
其他文献
随着现代化进程的加快和我国建筑行业的快速发展,人们越来越重视建筑工程的整体质量,并且逐渐认识到建筑材料检测的重要性.工程材料试验检测是建筑工程施工技术管理中一个主
纤锌矿A1N是近年来深受人们关注的直接宽禁带半导体材料,它在Ⅲ-Ⅴ族氮化物中拥有最宽的禁带宽度(6.2eV),适于做紫外发光及探测器件.A1N材料具有优良的力学性能、高热导率和热稳
作为新一轮产业升级的核心引擎,人工智能正成为我国科技发展的新驱动力,催生新技术、新产品、新产业、新模式,搭载着人工智能技术的产品正逐渐走进大众的日常生活。一直以来,深圳市旺龙智能科技有限公司(以下简称旺龙)不断提高研发能力,通过布局5G、AI、大数据等前沿技术,在软硬件、落地应用上不断取得突破,将科技概念转换成场景落地,通过技术创
期刊
师德师风建设是当前教育领域重点强调的必抓环节,高等学校教师除了要有相应的专业知识和专业技能外,必须懂得从事教育活动的行业规范,具备良好的职业道德素质。
随着我国高速公路里程以及汽车保有量的增加,交通事故量也不断增加,因轮胎爆胎而引起的交通事故量也在逐年增加,严重影响人们的生命及财产安全。车辆发生爆胎后,由于轮胎本身
光学相位测量方法作为一种高精度测量技术,被广泛应用于科学工程的诸多领域。为了在飞秒激光泵浦-探测(Pump-probe)的超快测量中对探针光时间延迟量进行实时检测与有效控制,本
学位
金属间化合物Ni3Al基合金具有较好的高温性能,是重要的高温工程材料,但由于热塑性差等原因,它面临着焊接性能较差的缺点,这限制了它的工程应用。同时在铸造加工的过程中也容
学位
静脉的近红外成像技术对于静脉访问、安检中的静脉识别和下肢静脉曲张的早期诊断等临床医疗操作具有积极的帮助作用。由于目前市场上现有的静脉显像装置价格成本普遍较高,所以
我们的文章首先进行简析的是就业创业对高校教育的意义,然后才是在可以满足学生内在需求与提高教学质量的同时,对分层教学模式的优势去分析,最后根据意识层、素质层和实践操作层
会计电算化的发展突飞猛进,已经在大多数企业中得到广泛应用,带给企业的效益也是有目共睹的.但是不可否认的是,很多企业仍旧停留在会计电算化的初级阶段,并且会在具体使用过