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《浙江大学》 2010年
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光纤折射率传感和信号解调技术研究

汪扬春  
【摘要】:随着信息技术的快速发展,光纤通信技术和光纤传感技术在人类的生活和各个领域中得到了广泛的应用,光纤传感器件具有体积小、结构紧凑、抗电磁干扰、高灵敏度等优点,吸引了人们极大的研究兴趣,其中波长调制型光纤传感器还具有波分复用、多点传感的优点,能有效避免由于光源稳定性、光纤传输损耗等所带来的不利影响。本文主要研究了细芯光纤模式干涉仪传感器和长周期光纤光栅传感器的折射率传感应用,以及基于傅里叶域锁模技术的光纤布拉格光栅应变传感解调技术。 本文首先简单介绍一种我们提出的基于细芯光纤的模式干涉仪传感器,当在标准单模光纤中接入一小段特定尺寸的细芯光纤后,该纤芯失配结构能够激发出高阶的包层模式光波,并在耦合回纤芯时与导模光波发生干涉。文中介绍了传感器的结构和原理,并通过腐蚀包层的工艺观察到了传感器干涉峰值位置的变化,测试结果表明该传感器具有较高的折射率灵敏度。 接着介绍了分析光纤光栅特性的耦合模理论和传输矩阵分析法,数值模拟分析了光纤布拉格光栅和长周期光纤光栅的光谱特性,介绍了光纤的光敏性机理以及几种常见的增敏方法,以及本文所使用的光纤光栅制作系统。 分析了长周期光纤光栅的传感原理,介绍了外部介质折射率对其共振波长的影响,提出了一种反射型的长周期光纤光栅传感器,该传感器由长周期光纤光栅、纤芯模式散射器和光纤端面反射镜组成,经过光纤光栅在纤芯传输的光被散射器散射掉,而经光栅耦合到包层传输的光遇端面反射回来又经光栅耦合回纤芯传输。传感器结构紧凑能适用于生化探测应用。 最后,介绍了光纤布拉格光栅的传感原理以及几种常见的光纤光栅传感解调方法,提出了一种基于傅里叶域锁模技术的光纤光栅传感解调方法,将傅里叶锁模光纤激光器应用于光纤布拉格光栅传感解调,通过将频域转换到时域上进行测量,实现了可以对同一共振波长进行的多点准分布式光纤布拉格光栅传感系统。并将其应用于应变传感测试,取得了很好的解调效果。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP212.14

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1 彭伟,余小戈,林钧岫;FBG的衍射光学特性和耦合模理论分析[J];半导体光电;1999年03期
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3 郭玉彬,胡贵军,邹念育,叶修齐,杨文礼;全光纤波分复用传输系统的研究[J];长春邮电学院学报;1999年04期
4 李剑芝;姜德生;;载氢与光纤布喇格光栅[J];材料研究学报;2006年05期
5 尚丽平,张淑清,史锦珊;光纤光栅传感器的现状与发展[J];燕山大学学报;2001年02期
6 柏葆华,钱颖,孙英志,余重秀,林金桐;掺 Ge/B光纤紫外光敏性研究[J];光电子·激光;2000年05期
7 陈少武;光纤Bragg光栅透射谱测量中的激射现象[J];光电子·激光;2001年03期
8 黄榜才,苏红新,宁鼎,李朝辉,吕可诚,董孝义;窄线宽高效率的全光纤Yb~(3+)激光器[J];光电子·激光;2002年02期
9 王昆,张德琨,萧泽新,敖君;用于光接收系统的超窄带光纤光栅滤光器的设计[J];桂林电子工业学院学报;2002年06期
10 侯尚林,胡春莲,马义元;光纤Bragg光栅及其应用研究进展[J];兰州理工大学学报;2004年01期
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1 刘全;吴建宏;陈刚;方玲玲;;用于制作光纤光栅相位掩模的衍射特性分析[A];全国第十二次光纤通信暨第十三届集成光学学术会议论文集[C];2005年
2 李毅;蒋群杰;武斌;张天序;;非制冷980nm泵浦激光器封装技术[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(C 激光技术与应用专题)[C];2006年
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1 王义平;新型长周期光纤光栅特性研究[D];重庆大学;2003年
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4 于永森;Bragg光纤光栅的制作及在传感器和光纤放大器中应用研究[D];吉林大学;2005年
5 张亮;全光纤型包层泵浦掺镜离子光纤激光器的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
6 丁金妃;光纤光栅折射率传感技术研究[D];浙江大学;2006年
7 王国东;啁啾光纤光栅的优化设计与光纤光栅模拟软件的开发[D];吉林大学;2006年
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10 董兴法;阵列化光纤光栅传感器技术研究[D];南开大学;2005年
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1 张兴娇;FBG的特性研究及重构算法[D];江西师范大学;2010年
2 田力;高速光纤通信系统中双波长光纤激光器的研究[D];天津理工大学;2010年
3 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
4 张昊;啁啾光纤Bragg光栅切趾技术分析[D];福建师范大学;2009年
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2 王雨雷;吕志伟;何伟明;;强激光在非线性介质中的自聚焦特性[A];江苏、山东、河南、江西、黑龙江五省光学(激光)联合学术'05年会论文集[C];2005年
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4 岳良跃;查悦明;黄耀熊;;可测定生物微区及单个微球折射率简便测定[A];中国遗传学会“第十一届全国激光生物学学术会议”暨《激光生物学报》创刊廿周年庆祝会、第十届粤港生物物理研讨会暨2012年广东生物物理学术年会会议资料[C];2012年
5 李波;辜姣;;运用SPR检测技术测量溶液浓度[A];湖北省物理学会、武汉物理学会2004’学术年会论文集[C];2004年
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1 何璠;软玉与相似玉石的鉴别[N];中国矿业报;2004年
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