基于光子晶體光纖的液體濃度檢測(cè)方法研究.pdf

1、濃度是表征溶液介質(zhì)的一個(gè)重要參數(shù)。目前對(duì)檢測(cè)濃度方法的研究不斷地深入，并且與一些新型光電子器件結(jié)合起來形成新式傳感方法。光子晶體光纖作為目前光電子器件領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，除了它的導(dǎo)光機(jī)理以及基本性質(zhì)等廣泛的研究外，它的應(yīng)用也逐漸成為研究的焦點(diǎn);本文將濃度檢測(cè)與光子晶體光纖相結(jié)合提出了一種新型的檢測(cè)方式，并對(duì)其的傳感特性仿真。
　　論文的主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　(1)對(duì)國(guó)內(nèi)外光學(xué)傳感方法進(jìn)行了分類總結(jié)，分析了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，

2、為新型傳感方法的提出打下了一個(gè)很好的基礎(chǔ)。
　　(2)對(duì)光子晶體光纖進(jìn)行了簡(jiǎn)單概述，包括導(dǎo)光機(jī)理、分類、基本特性以及制作方法與應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上簡(jiǎn)單闡述了利用光子晶體光纖進(jìn)行濃度檢測(cè)的可行性。
　　(3)由于光子晶體光纖的分析方法很多，本文只簡(jiǎn)單介了其中幾種方法，分析了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍;在這基礎(chǔ)上構(gòu)建了光子晶體光纖模型，分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)有效折射率的影響;對(duì)實(shí)芯光子晶體光纖濃度檢測(cè)理論進(jìn)行了分析，提出了系統(tǒng)相對(duì)靈敏度的

3、概念，模擬了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下相對(duì)靈敏度的變化情況;模場(chǎng)有效面積對(duì)光源與光纖的耦合及光傳輸中的非線性程度有影響，分析了不同參數(shù)下基模有效面積的大小，并結(jié)合相對(duì)靈敏度和模場(chǎng)有效面積提出了一種改進(jìn)型的光子晶體光纖結(jié)構(gòu)。
　　(4)提出了一種新型的基于光子晶體光纖的液體濃度檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)中的各個(gè)器件進(jìn)行了選擇;從理論出發(fā)，論證了整個(gè)系統(tǒng)的可行性，分析了系統(tǒng)采用差分測(cè)量的優(yōu)點(diǎn);對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，分析了各個(gè)環(huán)節(jié)光譜和光強(qiáng)的變化情況;最