| 【中文题名】 | Bragg光纤在气体传感方面的理论研究 |
| 【英文题名】 | Theoretical Research on Gas Sensing by Bragg Fiber |
| 【学科专业】 | 光学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2005-8-31 |
| 【中关键词】 | Bragg光纤,光纤气体传感器,光谱吸收,微扰法,, |
| 【英关键词】 | Bragg fiber,optical fiber gas sensor,spectrum absorption,perturbation method, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化元件、部件>发送器（变换器）、传感器> |
| 【论文摘要】 | 本文从Bragg光纤的计算方法及特性入手,进一步研究了单模Bragg光纤芯区存在损耗时的场分布和有效折射率,并在此基础上提出了一种新型的采用空芯Bragg光纤作为吸收池的光纤气体传感器。通过计算得到了空芯Bragg光纤气体传感器的相对灵敏系数,从而为高灵敏度的全光纤型气体传感器的设计和实施提供了理论依据。本文的主要內容如下:
1) 介绍了光纤气体传感器的一般原理,通过和几种其他类型的光纤气体传感器进行比较,得出了空芯Bragg光纤气体传感器具有的优点。
2) 介绍了Bragg光纤的导光机制、模式特征及实验进展。并详细描述了研究Bragg光纤的几种计算方法:传输矩阵法,渐近法和加略金法。
3) 运用解析法和微扰法求解了空芯Bragg光纤气体传感器的相对灵敏系数,所得结果是现有的实芯光子晶体光纤气体传感器的20倍左右。由于场分布主要集中在芯区,对气体吸收较为敏感,因此,这种光纤气体传感器具有灵敏度高、响应快速、结构简单的特点。耦合多个波长可实现对多种气体同时测量。 |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
6-7 |
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ABSTRACT |
7-8 |
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第一章 引言 |
8-16 |
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§1.1 微结构光纤的提出 |
8-9 |
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§1.2 Bragg光纤概述 |
9-11 |
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1.2.1 Bragg光纤的特性 |
9-11 |
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1.2.2 Bragg光纤的实验进展 |
11 |
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§1.3 Bragg光纤在气体传感器方面的应用 |
11-16 |
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第二章 光纤气体传感器 |
16-22 |
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§2.1 光纤传感器的一般原理和技术 |
16-18 |
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2.1.1 传光型光纤传感器 |
17 |
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2.1.2 传感型光纤传感器 |
17-18 |
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§2.2 微结构光纤气体传感器 |
18-22 |
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第三章 Bragg光纤的常用计算方法 |
22-31 |
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§3.1 传输矩阵法 |
22-24 |
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§3.2 渐近法 |
24-27 |
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§3.3 加略金法 |
27-31 |
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第四章 空芯Bragg光纤气体传感器 |
31-38 |
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§4.1 空芯Bragg光纤气体传感器的理论分析 |
31-35 |
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4.1.1 解析法求有效折射率的实部 |
31-32 |
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4.1.2 微扰法求有效折射率的虚部 |
32-35 |
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§4.2 空芯Bragg光纤气体传感器的设计 |
35-36 |
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§4.3 空芯Bragg光纤气体传感器存在的问题及发展趋势 |
36-38 |
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第五章 结束语 |
38-39 |
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攻读硕士期间发表的论文 |
39-40 |
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致谢 |
40-41 |
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承诺书 |
41 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.376717 |
