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基于菱形敏化结构的新型光纤光栅传感器研究

目录

文档概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1.1光纤光栅技术发展概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.1.2传感器技术发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.1.3菱形敏化结构光纤光栅传感器研究价值．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.2.1光纤光栅传感器技术研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.2.2菱形结构传感技术研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

1.2.3敏化结构对光纤光栅性能影响研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

1.3.1主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

1.3.2研究目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

1.4技术路线与研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

1.4.1技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

1.4.2研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

光纤光栅传感器原理及理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.1光纤光栅基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.1.1光纤布拉格光栅基本特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.1.2光纤光栅传感机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.2菱形敏化结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.2.1菱形结构几何特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.2.2菱形结构敏化机理分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.3传感器信号调制理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

2.3.1温度对应射信号调制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

2.3.2应变对应射信号调制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

基于菱形敏化结构的新型光纤光栅传感器制备．．．．．．．．．．．．．．．38

3.1传感器结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.1.1传感器整体结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

3.1.2菱形敏化结构设计参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

3.2制备材料与设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.2.1主要制备材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.2.2关键制备设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.3制备工艺流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.3.1光纤预处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.3.2菱形结构加工．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

3.3.3光纤光栅写入．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.3.4传感器封装．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

基于菱形敏化结构的新型光纤光栅传感器性能测试与分析．．．．．53

4.1测试系统搭建