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目前很多行业如:航空、食品、化工、医药等都需要用到湿度的测量,各个行业对用来测量湿度的湿度传感器也提出了越来越高的要求。湿度传感器的性能参数(机械结构、抗干扰能力、响应时间、测量湿度的灵敏度、测湿范围)直接影响湿度传感器是否能满足各行各业的要求。而光纤传感器具有很多优势,比如体积小、抗干扰能力强、响应速度快、灵敏度高等,因此研究光纤湿度传感器就有着重要的意义。本论文的主要内容包括光纤湿度传感器的研究背景、常见的类型;用不同的涂覆方法涂覆不同的厚度制作了光纤布拉格光栅湿度传感器,研究了涂覆方法和厚度对传感器湿度特性的影响;制作了长周期光纤光栅湿度传感器,研究了其湿度灵敏度和稳定性;制作了一种法布里-珀罗干涉式光纤湿度传感器,并测试了其湿度灵敏度和湿滞性。下面是详细的工作内容和成果:1)介绍了光纤湿度传感器研究意义、国内外发展历程,介绍了湿度定义,测量湿度方法,以及传感器的几种常见类型;2)采用直接将聚酰亚胺涂覆于光纤光栅表面和涂覆于玻璃片上的涂覆方法涂覆不同厚度,制作了FBG湿度传感器,并研究了涂覆方法和厚度对湿度特性的影响,同时测试了传感器的稳定性。得到的结果如下:直接涂覆于光纤光栅表面的五个湿度传感器湿敏元件厚度分别为0.203、0.327、0.435、0.672、0.964mm,对应的灵敏度分别为9.26、13.58、16.38、23.86、28.62pm/%RH,响应时间分别为15.1、18.5、19.7、23.6、26.5min,最大湿滞分别为1.6、1.8、2.1、3.2、4.4%RH;涂覆于玻璃片的五个湿度传感器湿敏元件厚度为0.230、0.324、0.443、0.531、0.653mm,灵敏度为25.14、31.05、33.52、37.17、41.63pm/%RH,响应时间为17.4、19.1、20.5、25.2、28.9min,最大湿滞为1.4、1.6、1.7、2.6、3.4%RH。发现涂覆厚度越大,湿度灵敏度越大,但量误差越大,响应时间越慢,湿滞性越差,而且涂覆于玻璃片上比直接涂覆于光纤光栅表面的传感器有着更高的湿度灵敏度,更小的湿滞,更小的测量误差,但是响应时间稍慢。通过对比,两种涂覆方法中我们可以选择涂覆三次聚酰亚胺的光纤光栅来制作湿度传感器,制作出来的湿度传感器湿度特性比较适中,灵敏度、响应时间、湿滞性都较好,具有一定的应用潜力。3)用直接将聚酰亚胺涂覆于放有长周期光纤光栅的玻璃片上,涂覆三次,制作成长周期光纤光栅湿度传感器,测量了其湿度灵敏度,为48.9pm/%RH,灵敏度较好,然后测试了其稳定性,七天的误差为0.25%RH,有着不错的灵敏度和稳定性。4)加工制作了基于FPI原理的光纤干涉式湿度传感器,其结构是在单模光纤的尾部熔接一段光子晶体光纤,单模光纤作为传输光纤,光子晶体光纤作为传感光纤。传感器制作完成以后,解调其干涉光谱,干涉明显,说明制作的传感器效果较好。测试了制作的F-P光纤湿度传感器的湿度灵敏度,为101.95pm/%RH,研究了传感器的湿滞性,发现升湿、降湿过程中的湿度差最大值为2.6%RH,传感器的湿滞性较好。