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基于空气耦合的光子晶体光纤折射率传感特性研究

目录

基于空气耦合的光子晶体光纤折射率传感特性研究（1）．．．．．．．．．．4

文档概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1光子晶体光纤折射率传感技术背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2空气耦合传感器在光纤系统中的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.3研究的动机及目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.4本文档结构概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

文献综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.1光子晶体光纤的基本原理及特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.2基于光子晶体光纤的高灵敏度传感研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.3空气耦合技术在光纤传感中的应用前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.4本研究进展与贡献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

理论分析与设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

3.1光子晶体光纤工作原理及基本构成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

3.2折射率传感的工作模式与灵敏度描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.3设计思路与创新点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

3.4核心组件与关键材料的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

实验部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

4.1实验系统搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

4.2传感器性能调试与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

4.3不同浓度溶液下的响应实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

4.4数据分析与处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

结果与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

5.1传感性能的初步测试结果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

5.2不同浓度溶液下的实测灵敏度分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

5.3传感稳定性与重复性探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

5.4抗干扰能力及环境适应性研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

5.5与传统光纤传感技术比较分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

结论与未来展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

6.1本研究的主要结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59

6.2技术改进与优化方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

6.3未来研究方向建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

基于空气耦合的光子晶体光纤折射率传感特性研究（2）．．．．．．．．．65

一、内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67

1.1.1光子晶体光纤技术发展概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68

1.1.2折射率传感技术的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70

1.1.3空气耦合传感技术的优势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73

1.2.1光子晶体光纤传感技术研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．76

1.2.2空气耦合传感技术研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．