目录
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 红外特种光纤的发展与现状
1.2.1 空芯光纤
1.2.2 光子晶体光纤
1.3 空芯光纤传感技术的研究现状
1.3.1 传感技术
1.3.2 红外光谱传感
1.3.3 基于空芯光纤的红外传感系统
1.4 本文主要工作与章节安排
第二章 空芯光纤结构、传输特性与制备工艺
2.1 泄漏型空芯光纤的结构
2.1.1 金属膜空芯光纤
2.1.2 介质-金属膜空芯光纤
2.2 介质-金属膜空芯光纤的传输特性
2.3 介质-金属膜空芯光纤的制备工艺
2.3.1 银镜反应
2.3.2 液相镀膜法
2.4 小结
第三章 波导式吸收腔有效光程率研究
3.1 EPLR数学模型
3.2 仿真结果分析
3.2.1 外壁折射率与EPLR关系
3.2.2 膜厚孔径比与EPLR关系
3.2.3 入射光发散角与EPLR关系
3.3 弯曲波导的EPLR
3.4 小结
第四章 空芯光纤作为传感气室的优化设计
4.1 理论推导与分析
4.1.1 空芯光纤作为波导式吸收腔的数学模型
4.1.2 考虑系统信噪比
4.2 仿真结果分析
4.2.1 光源光束发散角与气体吸收强度关系
4.2.2 波导内径与气体吸收强度关系
4.2.3 目标气体浓度与气体吸收强度关系
4.2.4 波导长度和气体浓度对气体吸收强度的优化
4.2.5 波导长度和气体浓度对系统灵敏度的优化
4.3 弯曲波导作为传感气室的优化设计
4.3.1 波导长度的优化
4.3.2 波导内径的优化
4.3.3 弯曲半径的优化
4.4 小结
第五章 实验系统的搭建与验证
5.1 实验系统描述
5.1.1 传感器系统设计图
5.1.2 传感器物理接口设计
5.2 传感器基础性能测试
5.2.1 二氧化碳气体实验
5.2.2 甲烷气体实验
5.3 实验对于理论的验证
5.3.1 高浓度非线性特征
5.3.2 信噪比特征
5.4 小结
第六章 总结与展望
6.1 主要工作和结论
6.2 主要工作及创新点
6.3 展望
参考文献
硕士期间论文发表情况
致谢
