燕山大学毕业设计：基于光子晶体光纤的光纤气体传感系统研究_图文.docVIP

燕山大学毕业设计：基于光子晶体光纤的光纤气体传感系统研究_图文 导读：就爱阅读网友为您分享以下“燕山大学毕业设计：基于光子晶体光纤的光纤气体传感系统研究_图文”的资讯，希望对您有所帮助，感谢您对92的支持! 构形成的禁带，这些不同角度进入光纤的光波，就被周期结构的包层形成的禁带所束缚，无法沿径向穿出光纤，光纤被局限在纤芯的空气孔通道向前传输。所以这类PCF称为光子带隙导光型，利用禁带效应导光而不是全反射。 目前,国际、国内对光子晶体光纤的理论研究主要包括数值模拟方法的改进、新方法的提出、对光子晶体光纤特性的分析等。光子晶体光纤的数值模拟方法主要有:有限元方法、平面波展开法、有限时域差分方法、多极法等。 2002 年，Hoo 等人将一根长度为 75cm，芯区直径为 1.7μm 的 PCF 的一端插入充满 100%乙炔的气室，测量了乙炔气体在 1520nm 到 1540nm 波长范围的吸收谱和气体填充空气孔过程。次年，为了提高传感器的响应速度，他们对 PCF侧面沿着轴向周期性开口，使得气体能更快地扩散到消逝场区域，检测灵敏度可达到 ppm(10-6)级。 2007 年，Shu-Guang Li 等人讨论了如何提高折射率引导型 PCF 气体传感器的灵敏度，指出尽管空气孔间隔较小，空气填充比较大的结构能够提高气体检测灵敏度，但同时导致 PCF 的模场面积过小，出现很强的非线性效应。他们设计了一种新的 PCF 结构，以解决上述问题。 2009年甘辉、王前莉[9]将 PCF 应用到血糖监测系统，罗涛、顾铮[10] 先将其应用到生物和化学领域，并且以 PCF 为载体的传感器也在各个领域 展现其优越性。 2010年Mahtew[11]等提出了一种基于反射模的光子晶体光纤湿度检测 干涉仪，使用此种干涉仪制作传感器头不需要使用任何的湿性材料。光子 晶体光纤独特的空气穴结构使其可以用于气体传感。 2011年徐圣奇董长哲等[1]从吸收光谱的测量原理出发，提出一种基于 空芯光子晶体光纤的气体检测装置实验方案，通过对不同浓度的甲醇和三 氯乙烯样品进行测量并根据 3 σ标准对测量结果进行分析，发现系统对甲醇 和三氯乙烯的检测灵敏度可以达到 ppmv 量级。 2013年潘崇麟，惠小强等[12]从理论上探讨了一种使用光子晶体光纤对 3种参量温度、应力和气体浓度同时传感的方法，并设计了相应的传感解 调系统，其结构相对简单，性价比相对较高。 2、研究内容（研究的基本内容，拟解决的主要问题） 2.1 研究的基本内容 (1) 通过查阅国内外相关参考文献，了解光子晶体光纤特性及应用背景； (2) 了解气体传感系统研究现状（以光学式气体传感系统为主）；