多模光纤和蓝宝石光纤珐珀传感器研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:terrychang2009
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新兴的光纤传感器代表了新一代传感器发展的趋势,具有结构简单、体积小、重量轻、不受电磁干扰、稳定性好、精度高、便于组网等显著优点,被广泛应用到能源、交通、建筑、医学、航空航天等工业和军事领域。光纤传感器产业已被国内外公认为最有前途的高科技产业之一,它以科技含量高、经济效益好、渗透能力强、广阔的市场前景等特点而倍受世人瞩目。随着中国经济的快速发展和物联网发展战略的推进,中国光纤传感器的研究和产业化也面临着巨大的机遇和挑战。光纤法布里-珀罗传感器是光纤传感器的一个重要分支,其解调主要采用强度解调法和相位解调法。传统的单波长强度解调法因为存在容易受光源光强波动、光路扰动、光纤传输损耗变化、电参数漂移等因数影响的问题,使得它在实际工程中应用较少,一般只在实验室中作一些研究之类的尝试。因此,改进和完善光纤法-珀传感器的制作和解调方法具有深刻的理论和现实意义。本论文基于这个出发点,完成了系列工作,总结如下:(1)参考大量文献、专利对光纤传感器国内外研究现状和发展趋势进行了分析,为光纤传感器的研究和产业化提供一定的参考。同时总结了目前光纤传感器的各种结构,制作方法,解调方法,并分析比较了各自的优缺点。(2)提出了使用157nm激光微加工制作的多模光纤珐珀传感器和纯石英光纤珐珀传感器,并对多模光纤珐珀传感器进行了温度和应变测试,实验表明该传感器具有优良的温度和和应变特性,同时对纯石英光纤珐珀传感器进行了1000℃的高温测试,实验表明这套系统能够满足在1000℃以内的温度高温环境下的传感测量。(3)研究了使用157nm激光微加工制作的蓝宝石光纤珐珀高温和压力传感器。利用蓝宝石耐高温的特性,研制出一套能够工作在1100℃甚至更高环境中的光纤温度传感系统;进一步研究利用蓝宝石光纤制作压力传感器,从而为在高温高压的恶劣环境进行传感提供了一条有效的途径。
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