光纤Bragg光栅表面化学镀铜工艺及温度特性研究

摘要

光纤Bragg光栅是一种常见的无源滤波器件，具有灵敏度高、结构简单、体积小、线性度好等优点，广泛应用于传感器领域。但是目前常规封装方法的包覆层多为聚氧树脂，在恶劣的环境下时间太久容易老化、蠕变，造成光纤发生相对位移，影响测量精度，同时常规封装的光纤Bragg光栅温度灵敏性较差，不适合在一些高精度的条件下使用。通过金属封装可以有效的改善上述问题，使其适用温度范围增大、牢固性增强、温度敏感性增加和具有可焊性。
　　本文利用化学镀工艺，成功在光纤 Bragg光栅基体表面制备了镀铜层，并通过正交试验设计，优化了化学镀主液配方，通过实验研究主液成分对化学镀的影响；同时对镀铜光纤光栅进行镀层性能检测，观察镀层的光洁性，通过热震法检测镀层结合力，试验证明所得镀铜层性能良好，满足实验要求。
　　在制备镀铜光纤光栅的基础上，本文通过与裸光纤光栅进行温度特性对比，得出镀铜后光纤光栅的温敏性有较大提高，其线性度和重复性良好。同时针对镀铜后光纤光栅出现的透射谱的带宽变宽、透射谱的损耗增加等问题，研究采用在化学镀后将镀铜光纤光栅放入恒温水浴箱缓慢冷却的工艺，使其透射谱带宽增加减少，峰值损耗增加减少，迟滞误差降低，提高了镀铜后光纤光栅的实用性能。

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1 绪论

1.1 光纤光栅的概述

1.2 化学镀概述

1.3 本文的研究目的及主要内容

2 光纤布拉格光栅的原理及传感特性

2.1 光纤光栅的传感原理

2.2 光纤布拉格光栅的耦合理论

2.3 光纤布拉格光栅的传感特性

2.4 本章小结

3 光纤Bragg光栅预处理

3.1 实验试剂：

3.2 实验仪器

3.3 去保护层

3.4 除油

3.5 粗化

3.6 粗化后热处理

3.7 敏化和活化

3.8 本章小结

4 次磷酸钠还原化学镀铜工艺研究概述

4.1 化学镀铜的基本原理

4.2 实验药品

4.3 实验仪器

4.4 正交试验设计原理

4.5 次磷酸钠还原化学镀铜工艺研究

4.6 实验结果的测定方法

4.7 镀铜层性能的检测

4.8 次磷酸钠还原化学镀铜各因素的镀沉积速度的影响分析

4.9 本章小结

5 镀铜光纤光栅的温度特性的硏究

5.1 镀铜光纤光栅的温度特性研究

5.2 镀铜光纤光栅稳定性和重复性研究

5.3 实验设计

5.4 温度特性检测

5.5 金属化光纤布拉格光栅传感性能的改进

5.6 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果