空芯光纖氣體填充特性研究.pdf

1、光纖氣體傳感和光纖氣體激光器作為目前空芯光纖的兩大重要應(yīng)用在通信、導(dǎo)航、環(huán)境、化學(xué)等各個領(lǐng)域受到格外的關(guān)注,對于它們光學(xué)特性的研究國內(nèi)外已經(jīng)作了大量的相關(guān)工作。然而,對于光纖微流體的研究相對較少,尤其是光子晶體光纖微流體方面的研究,而其中光纖氣體填充特性研究更少,但卻至關(guān)重要,因為它直接影響著光纖氣體傳感的響應(yīng)特性和光纖氣體激光光源的頻率穩(wěn)定特性。
　　本文主要研究了光纖的氣體填充特性,尤其是對光纖氣體填充時間的研究。通過求解帶一

2、階速度滑移條件的N-S可壓縮方程,推導(dǎo)出光纖氣體填充時間的理論公式,對光纖的填充時間進行分析預(yù)判,并利用COMSOLMultiphysics軟件進行相應(yīng)的仿真模擬,得到了與分析計算值相近的結(jié)果。同時,本文還對光纖氣體填充在不同充入壓強、不同填充氣體、不同光纖孔徑和不同光纖長度情況下的光纖填充特性進行了實驗研究,針對實驗結(jié)果做出了相應(yīng)的改進以減少填充時間。
　　另一方面,本文還做了多根光纖同時填充的仿真模擬與實驗研究,以間接地反映光