基于三包層石英特種光纖的包層模諧振傳感特性研究.pdf

1、近年來(lái)，光纖傳感器因其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)得到了廣泛的關(guān)注與研究，已成功地應(yīng)用于航空航天、建筑工程、生物醫(yī)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。然而，如何獲得結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能優(yōu)良的傳感器，已成為制約光纖傳感領(lǐng)域發(fā)展的“瓶頸”。包層模諧振光纖傳感器利用光纖纖芯模與包層模的相互耦合實(shí)現(xiàn)被測(cè)物理量的檢測(cè)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、模式激發(fā)可控、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。因此，深入探索包層模諧振光纖傳感特性具有重要意義。
　　本文基于耦合模理論，深入分析了三包層石英特種光纖(TCQSF)的包層模諧

2、振現(xiàn)象及其傳感特性，具體內(nèi)容包括：
　　首先，介紹了課題研究的背景及意義，分析了模式耦合型光纖傳感器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并介紹了其相關(guān)的制備方法與傳感原理，對(duì)本文研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了闡述。
　　其次，介紹了用于分析多包層光纖的正規(guī)模理論與耦合模理論；利用耦合模理論建立了TCQSF的等效模型，并分析了該等效模型的電場(chǎng)分布、特征方程和色散曲線，建立了傳感器的接入長(zhǎng)度與傳輸譜線之間的關(guān)系。
　　再次，研究了基于TCQSF的包層模諧振

3、傳感器的溫度特性，分析了溫度變化過(guò)程中熱光效應(yīng)與熱膨脹效應(yīng)對(duì)TCQSF結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響，實(shí)驗(yàn)研究并建立了不同溫度與波長(zhǎng)漂移的關(guān)系模型。
　　然后，研究了基于TCQSF的包層模諧振傳感器的曲率特性，分析了不同曲率情況下的TCQSF中各模式的場(chǎng)分布，實(shí)驗(yàn)研究并建立了不同曲率與波長(zhǎng)漂移的關(guān)系模型。
　　最后，研究了基于TCQSF與單模光纖錯(cuò)位熔接的傳感器特性，分析了不同錯(cuò)位量與折射率靈敏度之間的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)研究并探討了傳感器的折射率和