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《吉林大学》 2005年
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基于长周期光纤光栅化学敏感性的研究

刘佳秋  
【摘要】:本文着重介绍了光纤光栅的传感特性,重点阐述了长周期光纤光栅的化学敏感特性。首先根据麦克斯韦方程推导出了耦合模方程,又利用弱导近似理论对长周期光纤光栅的耦合模方程做了简化处理,并由此得到了光栅周期与波长之间的关系曲线,这是分析长周期光纤光栅光谱特性、设计和制作长周期光纤光栅的理论依据。在实验部分给出了目前比较成熟的几种长周期光纤光栅的制作方法,较详细介绍了振幅掩模法和扫描曝光法的制作过程,并给出了不同的实验条件对光栅光谱的影响。根据长周期光纤光栅的耦合模理论分析了长周期光纤光栅化学敏感特性的原理和影响光栅化学敏感性的因素,并通过数值模拟,得出长周期光栅谐振波长随周围介质折射率的变化曲线。通过对不同溶液的测试,得到了光栅谐振波长随溶液浓度变化的实验曲线,与理论分析比较吻合,这样就可以通过长周期光纤光栅谐振峰波长的变化得到溶液浓度变化。长周期光栅的化学敏感性有着很强的实用价值,它为工业上进行实时测量提供了很好的方法。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TN253

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 郭东歌;基于LPFGs氢敏探测器的研究[D];郑州大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 何万迅,施文康,叶爱伦;基于长周期光纤光栅的高灵敏度温度传感方案[J];传感技术学报;2002年01期
2 姜德生,何伟;光纤光栅传感器的应用概况[J];光电子·激光;2002年04期
3 舒学文,张新亮,施伟,黄德修;基于光纤光栅的分布式传感器[J];光纤与电缆及其应用技术;1997年05期
4 高侃,周赢武,林峰,方祖捷;基于长周期光纤光栅的压力传感器[J];中国激光;2004年08期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 陈长勇,乔学光,贾振安,付海威,郭团,孙安;光纤光栅传感应用中的波长编码信号解调技术[J];半导体光电;2003年02期
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4 杨华勇,周伟林,李智忠,孙崇峰,胡永明;窄带激光器调谐的光纤光栅波长移位解调[J];半导体光电;2005年01期
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7 林妹妹;王葵如;张锦龙;张琦;;基于保偏光纤环镜的光纤光栅传感解调[J];半导体光电;2009年06期
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10 陈亮;王其林;李旭松;;基于光纤光栅传感器的齿轮箱状态监测系统[J];兵工自动化;2011年06期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
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2 钟小江;仝卫国;李宝树;;小波分析在光纤光栅传感信号处理中的应用[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
3 李洪才;刘春桐;谢建;张志利;赵兵;;环氧聚合物封装光纤光栅的温度传感特性研究[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅲ)[C];2008年
4 庄国志;马剑清;廖恒增;;光纤光栅在悬臂梁受撞击负荷下的主动控制研究[A];2010中国仪器仪表学术、产业大会(论文集2)[C];2010年
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8 梁华伟;阮双琛;张敏;苏红;权润爱;史学舜;;弯曲波导耦合理论研究[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(上册)[C];2010年
9 梁华伟;阮双琛;张敏;苏红;权润爱;;电光扫描器中波导阵列结构优化研究[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(上册)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张勇;布里渊光纤陀螺有源腔关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 管祖光;分布式光纤传感系统的低相干复用研究[D];浙江大学;2010年
3 芦吉云;光纤光栅在智能结构动态监测中的应用研究[D];南京航空航天大学;2009年
4 许国安;深部巷道围岩变形损伤机理及破裂演化规律研究[D];中国矿业大学;2011年
5 朱宵辉;基于衰减全反射技术的聚合物非线性光学参数测量方法的研究[D];上海交通大学;2011年
6 李可佳;基于钛扩散铌酸锂波导的电光ROADM的研究[D];天津大学;2011年
7 柳春郁;全光纤结构光学双稳态及其应用研究[D];黑龙江大学;2011年
8 张淳民;干涉成像光谱技术研究[D];中国科学院西安光学精密机械研究所;2001年
9 吴新民;光干涉测试中的抗振技术研究[D];南京理工大学;2002年
10 赵志勇;Chirped光纤光栅和tilted光纤光栅的制作及应用研究[D];吉林大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张帆;基于ARM的FBG和光纤F-P传感器通用解调系统的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 彭云;10kV高压开关柜在线测温技术研究[D];华南理工大学;2010年
3 雷飞鹏;双光纤光栅传感器的研究[D];北京交通大学;2010年
4 李丹;测量液位的波纹膜片式光纤Bragg光栅压力传感器[D];昆明理工大学;2008年
5 牛生辉;浮子式光纤Bragg光栅密度传感器[D];昆明理工大学;2010年
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7 赵聪;一种基于轴封膜片结构的光纤Bragg光栅靶式流量传感器[D];昆明理工大学;2009年
8 胡玉瑞;盲管式光纤Bragg光栅中低压传感器[D];昆明理工大学;2008年
9 陈敏;温度自补偿式光纤Bragg光栅应变传感器[D];昆明理工大学;2010年
10 杨纪超;硅光波导及器件结构的关键技术研究[D];浙江大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王书涛,车仁生;一种基于荧光机理的光纤气体测量仪[J];半导体光电;2004年05期
2 胡明;冯有才;尹英哲;陈鹏;;磁控溅射法制备WO_3薄膜及其氢敏特性研究[J];微纳电子技术;2007年Z1期
3 胡建东,文泓桥;导波光学氢敏传感器研究进展[J];传感技术学报;2004年02期
4 彭勇;于清旭;;镀有SiO_2-WO_3纳米复合薄膜LPFG气体传感特性研究[J];传感技术学报;2007年07期
5 彭勇;孙敏;;镀有敏感膜的长周期光纤光栅NO气体传感特性[J];大连海事大学学报;2007年02期
6 陈艺文,黎淑贤,吴宗汉;溶胶-凝胶制备的纯和铂搀杂三氧化钨膜的一氧化氮气敏特性(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2001年02期
7 侯长军;范小花;范瑛;唐一科;;氢敏材料的研究进展[J];电子元件与材料;2006年10期
8 周佐平,周佐衡,范仕良,关伟文,周宇钫;气敏薄膜的光学机理研究[J];光电子·激光;1998年02期
9 杨晓红;王新强;马勇;冯庆;;WO_3薄膜气敏光学传感特性研究[J];功能材料;2007年08期
10 徐艳平;顾铮■;陈家璧;;三包层长周期光纤光栅谐振波长与薄膜光学参数的关系[J];光学技术;2006年02期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 宋世德;长周期光纤光栅的特性及传感应用研究[D];大连理工大学;2006年
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 吴思竹;长周期光纤光栅的制作及用于化学传感方面的研究[D];吉林大学;2008年
2 严启发;光纤氢气传感器[D];电子科技大学;2008年
3 赵敏福;金属薄膜长周期光纤光栅折射率传感特性研究[D];苏州大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 何万迅,施文康,何朔,范晓波,叶爱伦;长周期光纤光栅:原理、制备与应用[J];光学技术;2001年05期
2 童治,魏淮,王目光,王智,简水生;环境折射率变化对长周期光栅特性影响的研究[J];光学学报;2002年09期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孟洋;;基于长周期光纤光栅的温度传感器研究[J];中国科技信息;2008年21期
2 罗海梅;李新碗;王少石;陈建平;;基于液晶超薄涂覆层的长周期光纤光栅温度特性的研究[J];电子技术;2009年03期
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9 程筱军;;长周期光纤光栅解调的FBG温度传感系统[J];杭州电子科技大学学报;2008年02期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵勇;张玉艳;李星;;基于磁流体的长周期光纤光栅电压传感器研究[A];中国仪器仪表学会第十二届青年学术会议论文集[C];2010年
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9 罗售余;严明;李莉莉;;用小功率CO_2激光刻写长周期光纤光栅的实验研究[A];全国第十一次光纤通信暨第十二届集成光学学术会议(OFCIO’2003)论文集[C];2003年
10 王久玲;饶云江;朱涛;;基于旋转折变型长周期光纤光栅的压力传感器[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 姜萌;基于长周期光纤光栅的传感器与解调复用技术研究[D];浙江大学;2010年
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3 王雪;双芯长周期光纤光栅制备方法及特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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5 苗飞;基于飞秒激光的长周期光纤光栅制备及其传感特性研究[D];山东大学;2012年
6 张玲;飞秒写制长周期光纤光栅的光谱特征及传感应用[D];山东大学;2012年
7 刘学松;基于长周期光纤光栅及非线性效应的多波长光纤激光器的研究[D];上海交通大学;2012年
8 石胜辉;力学微弯长周期光纤光栅的制备及其折射率传感研究[D];电子科技大学;2013年
9 李艳军;全光纤OCT内窥镜技术及长周期光纤光栅形成机理研究[D];天津大学;2010年
10 Barerem-Melgueba Mao;掺杂B-Ge光纤中的长周期光纤光栅及其应用[D];浙江大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马狄峰;新型长周期光纤光栅传感与滤波特性的研究[D];苏州大学;2010年
2 汪文华;980nm滤波器及新型抗弯光纤中写入的长周期光纤光栅[D];电子科技大学;2011年
3 樊彦恩;级联旋转折变型长周期光纤光栅特性研究[D];重庆大学;2011年
4 陆君辉;飞秒激光脉冲刻写长周期光纤光栅特性研究[D];上海大学;2011年
5 方杨;镀钯银合金薄膜的长周期光纤光栅的氢气传感特性研究[D];天津大学;2012年
6 邬林;基于磁流体与长周期光纤光栅的磁场传感器研究[D];武汉理工大学;2012年
7 张锋;长周期光纤光栅用于高温压力管道应变检测技术研究[D];中国计量学院;2012年
8 汤伟锋;基于抗弯光纤的长周期光纤光栅特性研究[D];电子科技大学;2012年
9 冯双磊;可见光波段长周期光纤光栅传感特性研究[D];湖南大学;2012年
10 张安娜;特种长周期光纤光栅器件及其特性研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
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