长周期光纤光栅的制作与应用研究

摘要

光纤光栅传感器是近年来迅速发展起来的一种新型传感器,除具有传统电类传感器的功能外,它还具有分布传感、抗电磁干扰、精度高、长期稳定性好等优点.光纤光栅可分为布喇格、啁啾和长周期光栅三种,其中长周期光栅由于具有独特的性能,在某些应用领域显示出突出的优越性,受到人们的重视,具有广泛的应用前景.本课题研究长周期光栅的制作和应用,采用振幅掩模法制作长周期光栅,通过选择适当的光纤、适当的光路设计、设计合适的掩模板、恰当的曝光时间和频率、退火的温度和时间等,摸索出一套切实可行的、可批量生产的长周期光纤光栅制作工艺,并在此基础上对长周期光栅的温度和轴向应力特性进行了理论分析;研究长周期光栅的折射率特性和双折射效应,取得了一些成果.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1研究长周期光纤光栅的意义

1.2国内外长周期光纤光栅的发展现状

1.3本文研究的主要内容

第二章长周期光纤光栅的基本原理

2.1长周期光纤光栅的耦合模理论

2.2长周期光栅的传感原理

2.2.1长周期光纤光栅的温度特性研究

2.2.2长周期光纤光栅的轴向应变特性研究

2.2.3长周期光纤光栅的折射率敏感机制

第三章长周期光纤光栅的制作

3.1光纤的光敏性及其微观机理

3.2光纤的载氢增敏方法及其理论模型

3.2.1载氢光纤的光敏性

3.2.2载氢模型

3.3光纤紫外光敏性的实验研究

3.3.1实验内容

3.3.2结果与讨论

3.4长周期光纤光栅的制作方法

3.5长周期光纤光栅的退火处理

第四章长周期光栅传感特性的实验研究及应用

4.1长周期光栅监测树脂流动的实验研究

4.1.1流动监测原理

4.1.2实验材料

4.1.3实验内容

4.1.4结果与讨论

4.2长周期光栅双折射效应的实验研究

4.2.1双折射效应基本原理

4.2.2实验内容

4.2.3结果与讨论

第五章总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

硕士学习期间发表的有关论文

致 谢