一、相位模板技术与布拉格光纤光栅的写入(英文)（论文文献综述）
赵琼[1]（2021）在《基于光纤激光器的fsFBG高温传感技术研究》文中研究表明温度监测是保障设备性能、安全生产、避免干扰测量其他参量的重要手段之一,复杂极端环境下远程温度监测更是研究热点。飞秒光纤光栅（femtosecond Fiber Bragg Grating,fsFBG）具有抗干扰、响应快、耐腐蚀等特性,在众多温度传感器中脱颖而出。fsFBG远程高温监测关键点在于高信噪比（signal-to-noiseratio,SNR）、高功率、窄线宽信号获取及信号中心波长解调。为实现复杂环境高温监测,本文基于fsFBG温度敏感机理与耐高温性能,以fsFBG作为温度敏感元件的同时作为波长反馈器件,设计开发了一种基于光纤激光器的fsFBG高温传感系统,并利用可调谐FP滤波器中心波长扫描寻址原理设计信号中心波长解调系统,具体包括以下主要研究内容:首先,从复杂环境温度传感监测的必要性出发,介绍了以光纤光栅为重点的温度传感器,分析了耐温光纤光栅的发展以及光纤光栅信号传感解调系统国内外研究现状,以高温稳定监测为研究目标,确定了以fsFBG为温度敏感元件的温度监测方案,并针对fsFBG高温传感技术展开研究。其次,从fsFBG基本理论出发,分析fsfBG反射光谱特性,推导出fsFBG反射信号中心波长随温度变化关系,针对宽带光作为光源的无源系统获取fsFBG信号的低SNR、大线宽、低功率等问题,对比分析了目前主要有源式信号获取方法,确定了基于光纤激光器的fsFBG信号传感方案,并通过器件选型、系统优化搭建了系统实物,实现fsFBG传感信号输出。再次,根据所获取的fsFBG传感信号特征及解调目标要求,通过对比分析主流fsFBG信号解调方法优缺点,设计了基于可调谐FP滤波器的fsFBG传感信号中心波长解调系统,实现了以FPGA为主控芯片,外部集成波长解码、光电转换、数据采集与发送、电源驱动,内部集成芯片驱动、寻峰算法的数字信号处理电路。最后,搭建实验平台,验证了fsFBG高温传感解调系统。基于光纤激光器的fsFBG信号传感系统实现了3dB带宽27.6pm、波长稳定性误差3.25pm、输出功率2dBm、SNR 65dB的fsFBG信号获取,与无源式系统相比带宽压缩了94%以上,功率增益达30dB,同时在255～1002℃下具有相关度达0.9986的15.3pm/℃温度-波长灵敏度。基于可调谐FP滤波器的fsFBG信号解调系统经验证实现了最大-8.6 pm的标准波长解调误差与最大3.51%的温度解调误差。
杨润涛[2]（2020）在《基于光纤传感的高超声速飞行器表面温度、应变及压力监测技术研究》文中认为高超声速飞行器技术属于未来航空航天领域的前沿,而超高温环境下的温度、应变和压力等参数的原位、实时测量对于高超声速飞行器的安全运行至关重要。通过耐高温光纤传感技术,评估其在地面高温试验及实际飞行中机体热防护结构的温度分布、力学特性及压力分布情况,对高超声速飞行器的设计及性能优化具有重要的意义。因此,本论文主要针对基于光纤传感技术的高超声速飞行器表面温度、应变和压力传感监测开展研究工作。论文主要研究内容包括:1.研究基于光纤光栅的高温传感特性。从光纤光栅原理入手,分析了光纤光栅的布拉格条件、诱发的折射率变化和光栅的反射率计算,研究了RFBG、Ⅱ型FBG和ⅡA型光纤光栅三种不同类型的耐高温光纤光栅,分别从成栅机理、制备方法及耐温特性进行了分析。对光纤光栅中心波长与温度、应变参数之间的函数关系进行了研究。通过实验及对比分析了RFBG、掺锗纤芯Ⅱ型FBG和纯石英纤芯Ⅱ型FBG的高温传感特性。结果表明,再生光栅和Ⅱ型FBG都能够满足1000℃的温度传感测试需求。其中,RFBG通常需要光纤载氢、去涂覆及后续的高温热退火处理,从而降低光栅的机械强度;而Ⅱ型FBG无需上述步骤,当温度高于800℃时,相比纤芯掺锗Ⅱ型FBG,纯石英芯Ⅱ型FBG具有更优异的温度稳定特性。2.建立了光纤光栅高温应变测试系统,对再生光纤光栅和Ⅱ型光纤光栅的高温应变特征进行了实验研究。测试结果表明,再生光栅和Ⅱ型光栅均能实现600℃以下的应变测量;当温度高于700℃时,温度和应变的共同作用导致光纤粘度降低,导致光纤光栅的波长稳定性变差。实验证实了纯石英芯Ⅱ型光栅的高温应变性能明显优于锗芯Ⅱ型光栅。从光纤光栅与被测结构结合方式出发,对比分析了表贴式光纤光栅、基片式光纤光栅和夹持式光纤光栅三种不同封装方式对应变传递效率的影响。提出了基于保偏再生光栅的温度应变解耦技术,实现了温度和应变的同时测量。3.研究基于蓝宝石腔非本征型法珀干涉结构的耐高温光纤压力的传感器的传感理论、结构设计和制备方法。研究分析了压力敏感元件的传感机理以及蓝宝石晶片的设计参数与压力灵敏度之间的关系。提出了基于蓝宝石腔的非本征型光纤法-珀压力传感器,研究基于光纤与蓝宝石热膨胀系数差异的温度减敏封装方法,实现了蓝宝石腔的非本征型光纤法珀压力传感器的制备。4针对制备及封装后的光纤温度传感器、表贴式光纤应变传感器和蓝宝石腔的光纤压力传感器,分别构建了相应的实验系统并进行了传感特性测试。实验结果表明,纯石英-刚玉陶瓷管封装的光纤光栅温度传感器能够实现上限达1000℃的温度测量,测量精度优于±3℃;表贴式封装光纤应变传感器400℃时的应变测量结果与引伸计测量结果一致;建立了针对蓝宝石腔光纤法珀传感器的压力测试系统,在室温至800℃范围内,对传感器静态压力灵敏度、分辨率等参数特征进行了测试,能够满足800℃以下的压力传感需求。
李想[3]（2019）在《基于两级联光纤光栅的染料浓度高精度差分测量》文中进行了进一步梳理颜色是人们购买纺织品时要考虑的一个重要因素,如何完美的达到预期的染色效果,就需要对染色过程中染料的浓度进行精确控制。现如今印染企业中染色的自动化设备发展十分迅速,但是对于印染过程中成熟的染料浓度在线监测技术却发展缓慢。调研发现常用来测量染料浓度的方法是色谱分析法和分光光度法,前者需要对试样进行单独监测、测定时间长、而且无法进行在线监测;后者的理论依据是朗伯比尔定律,虽然适用于在线监测,但操作复杂。基于此基础上,我们提出了双级联光纤光栅液体浓度传感器对染液浓度进行在线监测。该传感器具有体积小、质量轻、测量范围广的特点,还可以即时准确的监测浓度变化,以达到提高染色质量、降低各项能源消耗、提高生产效率、增加企业效益的目的。本文主要研究的内容为基于双级联光纤光栅传感器染料浓度的测量工作以及提出差分解调方法。论文主要内容如下:首先是传感系统中光纤光栅的选择,我们选择了光纤布拉格光栅,这种光纤光栅造价低廉且具有单一的谐振峰利于测量结果观察分析,同时对光栅的制作方法和理论分析作了概括,分析方法采用耦合模分析法。其次为传感器设计的前期工作,选择的光纤布拉格光栅需要减小包层直径,我们使用氢氟酸（HF）溶液对FBG进行腐蚀实验研究,使用光纤模拟光栅进行腐蚀,建立腐蚀时间与直径之间的关系。采用两种不同浓度的氢氟酸溶液分别做了两次实验,各自腐蚀速率0.72μm/min和0.37μm/min,为后续实验中光栅直径的推算提供了实验依据。并提出了三种不同的腐蚀方法来减小光栅直径,即均匀腐蚀、锥形腐蚀、单侧腐蚀,最后为双级联光栅液体传感器的设计与实验研究,两个光栅分别为正常光栅（c FBG）和腐蚀光栅（e FBG）。然后对活性黑染料（K-BR）进行浓度测量,浓度的最小变化量约为20 mg/L。通过光谱分析,并提出了一种新的解调方法,即差分解调。通过理论计算,传感器的线性度约为0.018%,测量极限可以达到7×10-4 ppm。根据本课题的研究结果,双级联光栅传感器为染液浓度在线监测技术的可行性提供了实验支撑。
张常兴[4]（2019）在《高紫外光透过率光纤涂料的制备及性能研究》文中认为布拉格光纤光栅（FBG）是光纤传感器领域应用最广泛的一种电子器件,其制作过程是采用相位掩膜法,以248 nmKrF分子器为光源,对成品光纤进行刻写得到。为给石英光纤提供保护,其表面均涂覆一层由光纤涂料制备的涂层,该涂层对248 nm紫外光透过率很低,导致刻写时需要剥离表面涂层,并在刻写完毕后再重新涂覆,此种工艺容易对光纤造成一定程度的损伤,且成本高,效率低下。本文在对以往工作者所做研究工作的基础上,结合紫外光吸收理论,通过原料的选择,合成工艺的设计与优化,分别合成了聚硅氧烷聚氨酯和大分子量的羟基丙烯酸酯两种树脂,将两者混合使用,最终制备了具有较高紫外光透过率和较好综合性能,可实际应用的光纤光栅用涂料。通过选择不同的异氰酸酯固化剂和不同分子量的羟基硅油合成了聚硅氧烷聚氨酯,考察了反应温度,催化剂用量对预聚物反应时间的影响;固化剂种类对248 nm光透过率的影响;羟基硅油分子量大小对248 nm光透过率、固化时间及柔韧性的影响,涂膜的热稳定性能等。得出的最佳工艺为:以商品GI固化剂以及中等分子量羟基硅油为原料,催化剂用量为0.05%,反应温度为70°C,反应时间2.5 h,制备的涂膜248 nm光透过率最高达到93%;5%分解率温度为280°C,具有较快的固化速率（260°C,20 s固化）及柔韧性能（1 mm）。但是此种树脂收缩率较大,在光纤上实际涂覆时,经常随机出现颗粒等缺陷,缺乏实用价值。进一步以丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯单体为原料,十二硫醇为分子量调节剂,AIBN为引发剂,通过自由基聚合制备了大分子量的羟基丙烯酸酯。探讨了十二硫醇、AIBN用量对树脂室温粘度的影响。得到最优的合成工艺:十二硫醇用量为0.03%、AIBN用量为3%,第一步反应温度为100°C,反应时间为30 min,第二步反应温度为75°C,反应时间为3 h,制备的树脂在室温下粘度大约为4000 mPa·s;树脂与GI固化剂固化膜248nm光透过率70%;5%分解率温度为300°C。经过试涂,以该树脂为基本成分的涂料综合性能良好。通过羟基丙烯酸酯对聚硅氧烷聚氨酯进行改性,制备了高透紫外性的丙烯酸聚氨酯涂料。利用紫外-可见分光光度计考察了涂膜的透紫外光性能,通过SEM观察了涂膜的微观形貌,利用傅里叶变换红外光谱仪对涂膜的化学结构进行了表征,利用热失重分析仪考察了涂膜的耐热性能。结果表明:制备的树脂在248 nm光透过率≥87%,耐热性能良好（5%热失重率对应温度为325°C）,涂膜表面微观平整光滑且具有良好的附着力（0级）,硬度（4 H）、柔韧性（1 mm）等性能。以该树脂为基本成分制备的高透紫外光涂料上机进行光栅用特种光纤的涂覆时,车速可达3 m/s,与现有设备,工艺完全匹配;涂覆后的光纤用于制备光栅,性能与传统方法制备的产品没有明显差异,具有较好的推广应用价值。
詹旋[5]（2019）在《多路并行光纤集成器件的制备与传感应用研究》文中认为随着互联网的崛起与普及以及智能终端和物联网等新兴业务的蓬勃发展,基于多芯/少模/多芯少模光纤的空分复用技术在提升光纤系统传输容量的方面得到了广泛的关注。除了通信传输方向的研究外,以多芯/多芯少模光纤为载体的空分复用器件在光纤传感等领域也有着独特的优势。目前光纤传感器的研究方向呈现出多参数化,集成化以及高精度化的趋势,如何同时实现实际环境中多种外界参数的测量并规避它们之间的交叉影响是现在亟待解决的问题。以多芯/多芯少模光纤为载体,对其进行特殊结构设计的多路并行光纤集成器件可以提供多路信道（纤芯）对外界参数进行同时探测,有利于实现传感结构的集成化和测量参数的多元化,在光纤传感领域具有很高的研究价值。因此,本论文紧密围绕光纤传感器件的发展趋势和需求,以多芯光纤和多芯少模光纤为载体,设计并制备了一系列功能化的多路并行光纤集成器件,成功地实现了双参数的同时测量,并为多参数的同时测量打下了良好的基础。本论文的主要研究内容包括;（1）调研分析了以多芯光纤和多芯少模光纤为载体设计制备的多路并行光纤集成器件的结构类型和几种主流的制备技术。目前多路并行光纤集成器件常用的制备技术主要分为以下三种:激光刻写技术,高温加工技术以及偏芯熔接技术。其中激光刻写技术常被用于制备多路并行光纤光栅结构类型的器件,偏芯熔接技术常被用于制备多路并行光纤干涉仪结构类型的器件,上述结构类型的器件都可由高温加工技术制备而成。通过对比上述各种制备技术及结构类型的优点与不足之处,同时结合自身条件,采用了以特种光纤熔接机为基础的可控偏芯熔接平台来制备多路并行光纤集成器件。（2）基于七芯少模光纤提出了一种一维可控偏芯熔接技术（控制光纤的旋转角度θ）,可用来设计制备六路并行的马赫泽德干涉仪器件,成功地实现了多路传感结构在一根光纤中的集成。通过光谱分析,该器件提供了两路可用于实际探测的传感结构。利用上述两路通道并结合双参数解调原理,该器件成功地实现了温度和应力参数的同时测量并解决了双参数之间的交叉影响问题。其中本装置中旁芯一MZI的温度灵敏度为105.8 pm/℃,应力灵敏度为13.96 pm/με;旁芯二MZI的温度灵敏度为223.6 pm/℃,应力灵敏度为11.7 pm/με。该器件具有结构简单,高集成化,灵敏度高,测量范围广等优点,在双参数同时测量领域的应用价值很高。（3）为了充分利用多芯光纤中的所有通道,提出了一种可控范围更大控制精度更高的三维可控偏芯熔接技术,在七芯光纤上设计并制备了七路并行的马赫泽德干涉仪器件。该技术在上一章提出的一维可控偏芯熔接技术的基础上又引入了光纤在X轴方向和Y轴方向上的位移。通过光谱分析,该器件提供了四路可用于实际探测的传感结构并对其中两路通道进行了温度和应力参数的传感实验,利用上述两路通道可以完成温度和应力参数的同时测量。在此基础上,若能充分利用另外两路通道对外界参数的探测,该器件还有望实现更多参数的同时测量并避免它们之间的交叉影响,为多种外界参数的测量提供了一个新的研究方向。
陈高杨[6]（2018）在《螺旋型取样光纤布拉格光栅的制作及传感研究》文中指出布拉格光纤光栅在传感和通信领域有着举足轻重的地位,以布拉格光纤光栅为核心器件制作的滤波器调谐速度快,调谐灵敏度高,稳定性好,适用于高速光纤通信系统;双环减敏式光纤布拉格光栅应变传感器可实现实时准确的在线监测,系统数据采集迅速,有望应用于船舶、桥梁、飞行器等需要对关键结构进行较大应变范围测量的情况。为了进一步拓展布拉格光栅的特性及应用,需要在已有的周期结构基础上再制作复合式结构,取样布拉格光栅（Sampled fiber Bragg grating,SFBG）便是其中之一,它是通过采用技术手段对布拉格光栅再叠加不同取样函数,使纤芯折射率重新分布而制成。目前,SFBG凭借其优秀的波长选择特性和信道数多等优点在色散补偿器、多参量传感器等领域被广泛采用。本文主要围绕取样布拉格光纤光栅的制作和传感特性,针对文献中提出的振幅掩模板刻写、CO2激光器周期刻写、飞秒激光器刻写等制作方法制作的SFBG的不足之处,提出一种新型取样布拉格光栅,即在单模光纤螺旋扭转结构上叠加刻写标准布拉格光栅制成该光栅,采用特种光纤熔接机（Fujikura FSM-100P+）使标准单模光纤纤芯成螺旋扭转状而包层不发生改变,随后在该螺旋结构上采取紫外激光侧写辅以相位掩模板技术刻写布拉格光纤光栅。该方法通过螺旋扭转结构对布拉格光栅进行取样,可通过调整熔接机参数直接改变取样函数,其优势有:可控性高、不需要载氢、可重复性好、成本低。本文的主要工作内容如下:（1）提出通过电极放电熔融微加工标准单模光纤（Cornin,SMF-28）并叠加刻写布拉格光纤光栅的方法来制备该螺旋型取样布拉格光纤光栅,研究了螺旋型取样光栅制备的工艺参数;研究了光谱特点,对并对其光谱现象进行了总结,并且通过控制变量法,研究了不同参数对光谱特性的影响。通过该方法制作的螺旋型取样光纤光栅相较于以往的同类型器件具有新颖的结构,且制作成本低,只需刻写传统布拉格光纤光栅的方式便可制得。（2）探讨了螺旋型取样光栅的传感器性能,并以此为基础提出了该器件在多参数同时测量中的潜在应用价值。通过实验探讨了这种传感器对温度、机械扭转率率和轴向应变响应,分别获得了螺旋结构光纤和布拉格光栅的灵敏度系数,在一定参数下,测得的温度响应系数分别为60.51pm/?C和10.12pm/?C,机械扭转率响应系数分别为64.64nm·mm·rad-1和0.00nm·mm·rad-1,轴向应变灵敏度分别为0.316pm/με和0.046pm/με,最后通过讨论证明可以利用该同一器件实现双参数同时测量,如温度和机械扭转率或温度和轴向应变,在光纤激光器、传感器、光纤通讯领域展现出应用潜力。
靳文星[7]（2018）在《新型少模光纤和多芯光纤的特性及应用研究》文中指出互联网及物联网技术的飞速发展对当前光通信网络的传输容量造成了巨大挑战,单模光纤的传输容量达到100Tb/s已经接近香农定理的传输极限。受到非线性效应的制约,以单模光纤为骨干的光通信网络正面临严峻的传输瓶颈问题。空分复用技术作为下一代高速大容量光通信系统的可行方案引起了广泛关注。作为实现空分复用技术的少模光纤和多芯光纤,其特性及应用更是受到重点研究。本文在实验室承担的国家973项目、863项目及国家自然科学基金项目的支持下,对新型少模光纤和多芯光纤的模式特性及应用进行了重点研究,取得如下的研究成果:（1）总结了少模光纤在模分复用系统中及新型光器件中的发展及应用,利用光波导理论对少模光纤中的模式特性进行了详细分析,并对椭圆芯少模光纤中的模式特性进行了研究。阐述了利用MCVD法制作特种光纤的基本步骤,利用实验室的MCVD设备及拉丝塔设计并制作出D型椭圆芯的双模偏振保持光纤,对其应变传感特性进行了研究。基于D型光纤外形,设计出支持单种一阶线性模式的准D型椭圆偏芯光纤,对其模式特性进行了分析。（2）实验制作了双模光纤模式干涉仪,该结构由一段双模光纤通过错位熔接方法嵌入普通单模光纤之间,具有较好的滤波特性。详细研究了不同长度的双模光纤对干涉仪传输光谱的影响,利用不同波长处的两个干涉波峰或波谷作为传感监测点实现应变和温度双参量的传感测量。提出单模布拉格光纤光栅和双模光纤级联型传感器,将布拉格光栅透射峰和一个干涉波峰作为传感监测点,利用二者对应变和温度的灵敏度不同,实现应变和温度的同时测量。对双模布拉格光纤光栅的传输矩阵进行简化,研究了不同参数下双模均匀布拉格光纤光栅和均匀相移光纤光栅的反射谱和透射谱特性。利用相位掩模法制作了双模光纤布拉格光栅,通过改变光栅的弯曲状态和谐振腔的偏振态实现波长可切换的双波长激光输出。（3）对多芯光纤在新式光子灯笼型模式复用/解复用器中的应用进行了研究,提出强耦合型多芯光纤所支持超模模式有效折射率的计算方法。分别计算出不同纤芯数目及光纤参数条件下的各个模式的有效折射率,计算结果与有限元仿真方法进行对比,显示了提出的计算方法的准确性。利用MCVD法制作出弱耦合型七芯光纤,提出基于多模-七芯-多模光纤结构的马赫-增德尔干涉型传感器。将制作的传感器用于应变、温度和曲率的测量,实验获得的灵敏度分别为0.8 pm/με、38.2 pm/℃ 和 9.478 nm/m-1。（4）提出两种空气纤芯辅助型多芯结构的大模场面积光纤。光纤结构分别基于圆环形和蜂窝形状排列的强耦合型多芯光纤,支持严格的双模传输,在不同纤芯数目情况下对影响传输模式特性及各模式模场面积的结构参数进行了详细分析。经过优化的结构参数在实现大模场面积的同时改善光纤的弯曲性能,解决普通多芯光纤模场面积和弯曲损耗之间相互制约的问题。
孙蕾[8]（2018）在《基于微结构光波导的传感技术及其应用研究》文中研究指明在人类的发展历程中,从未停止过对世界的探索,传感技术的发展极大的推动了人们感知世界的进程。随着物联网时代的到来,人们希望借助性能优良的传感器与信息通信技术,实现万物皆可通过网络互联。传统的大体积弱功能传感器因其信息处理速度慢、体积大、性能不稳定等弊端,很难满足物联网时代对传感器的需求,而集成型传感器因其结构小巧、可多参量传感、信息处理量大、传感性能好等优势受到了越来越多的重视,它成为传感技术发展的热点。如何进一步降低传感器尺寸、降低批量生产成本、提高传感性能和提高稳定性是集成型传感器发展的关键因素。微结构光波导具有结构简单、体积小、传感性能好等优势,在光传感、激光器等领域得到了广泛的应用,它极大降低了传感器结构的尺寸,方便在各场景中布局传感器,其惊人的研究进展和巨大的市场潜力为传感器微型化提供了巨大的推动力。本文研究了基于微结构光波导的传感技术,并研究了其传感应用,主要研究内容和取得的成果如下:1、研究了微纳光纤耦合器（MicrofiberCoupler,MFC）结构,建模分析其称合过程和传输特性,分析其折射率传感机理。以低浓度氨气检测为例,开展涂覆型MFC气体传感应用研究。采用“微加热刷”技术制备腰锥直径3μm、锥区长度25mm的弱称合型MFC,利用化学方法制备对氨气灵敏的不同粘稠度的硅溶胶凝胶（Silica gel）,研究在整个MFC锥区实现纳米级均匀涂覆增敏材料的技术。设计基于涂覆型MFC的氨气传感器并研究其传感性能,当涂层厚度为90nm时,传感结构氨气响应的灵敏度达2.23 ram/ppm、最高分辨达到5 ppb,比传统的涂覆型光纤传感器分辨率提升了3个量级,具有良好的可重复性和气体选择特性,实验发现涂覆层厚度对传感灵敏度影响很大,通过控制涂覆层厚度实现对传感灵敏度的调控。同时,分析了涂覆型MFC的温度、湿度响应特性,MFC输出光谱对于温度增加具有线性红移响应,灵敏度达到0.55nn/℃C,对于湿度增加具有指数型蓝移响应,最高灵敏度可达到1.6 nm/%RH。研究发现由于制备工艺导致的±0.5 μ光纤直径误差对温湿度响应产生很小的影响,此结构具有较大的制备冗余度,降低了对加工工艺的要求。此研究为发展涂覆型MFC结构成为微型化、集成化传感器奠定了一定的研究基础。2、研究了椭球级联布拉格光纤光栅（Ellipsoid and Fiber Bragg Grating,EFBG）传感结构,分析其传感机理及传输特性,建模分析与实验观察证明,在EFBG结构中椭球结构承担着模式激发器与耦合器的作用,在EFBG反射端可以观察到布拉格反射峰与很高能量的包层模谐振峰。研究充分挖掘了 EFBG结构对不同环境参量的响应特性,研究发现EFBG可以实现温度不灵敏的折射率传感,折射率传感范围可达到1.3352～1.4425,且在低折射率检测区间（1.3352-1.37）,包层模谐振峰频移与折射率呈线性关系,灵敏度约为355 pm/RIU,在高折射率检测区间（1.37～1.4425）,频移与折射率成指数型关系,最高灵敏度达到4182pm/RIU（Refractive index unit）。同时实验证明了椭球与FBG间距对灵敏度的影响非常小。除折射率和温度外,本文还研究了 EFBG对轴向拉力与弯曲曲率的响应,实验证明EFBG输出光谱的不同阶次谐振峰对轴向拉力具有完全相同的频移响应,而当弯曲曲率变化时,包层模谐振峰功率对弯曲曲率响应的平均灵敏度可达到19.78 mW/m。3、研究了基于硅基波导的同心双环谐振腔（Silicon Concentric Dual Microring Resonator,SCDMR）结构,利用时域有限差分法（Finite-Difference Time-Domain,FDTD）物理建模分析其传输特性。同心双环谐振腔通过内环波导增加了环形谐振腔整体的内部损耗,使得谐振腔更易达到临界耦合状态,增加输出谐振峰的消光比（Extinction Ratio,ER）和品质因子（Quality factor,Q）。研究分析SCDMR波导尺寸、直波导-外环波导间距与内-外环波导间距等谐振腔参数,对波导灵敏度、ER、Q值和传感灵敏度的影响,根据传感器性能和传输损耗之间的平衡最佳值确定SCDMR的结构参数,此时输出谐振峰ER可以达到30 dB,Q值达到1.7 X 105。设计基于SCDMR的折射率传感器,检测蔗糖溶液和NaCl溶液,并分析谐振状态下其光场分布。检测NaCl溶液浓度灵敏度为376.42 pm/%,探测极限为0.53%,检测蔗糖溶液浓度灵敏度为369.27pm/%,探测极限为0.54%。
陈高杨,马鹏,李杰,孙立朋,武创,关柏鸥[9]（2018）在《基于单螺旋扭转结构的取样布拉格光纤光栅及其传感特性》文中认为提出一种新型取样布拉格光纤光栅传感器,用于温度和轴向应变的传感。为了制作该传感器,利用特种光纤熔接机在单模光纤上制造出单螺旋扭转结构,然后在单螺旋结构上利用紫外激光侧写和相位掩模板技术刻写布拉格光纤光栅。该取样光栅反射谱具有等间距、窄带宽的特点,并且可通过调整单螺旋扭转率来自由改变取样周期。通过实验研究了传感器对温度和光纤轴向应变的响应,结果表明:当单螺旋扭转周期P=504.0μm（扭转率α=12.47rad/mm）,布拉格光栅周期Λ=544.6nm,器件长度L=5.0 mm时,温度和轴向应变灵敏度分别为10.12pm/℃和1.12pm/με。较同类型取样光栅传感器,该传感器具有制作简单、灵活性高、稳定性高和成本低的优点,且在多波长光纤激光器和多通道光谱滤波器等领域展现出应用潜力。
陈磊[10]（2018）在《阵列芯光纤超模特性和传感特性应用研究》文中认为近些年,随着人们对光纤光栅的不断深入研究,在光纤通信和传感领域,光纤光栅的应用范围越来越广。光纤传感器具有众多优点,包括:抗电磁干扰能力强,可复用性强并且体积小、重量轻,适用于各种应用场合。本文以阵列六芯光纤作为研究对象,在光栅制作以及传感特性分析的基础上,提出了一种能够应用于弯曲方向识别的弯曲传感器。主要内容如下:简要介绍通过利用相位掩模法在阵列六芯光纤中刻写光栅。从各个纤芯中的光栅谐振波长大小可知:对于尺寸大小相似的纤芯,越靠近曝光方向,受到的折射率调制越强,得到的光栅中心波长越大;对于尺寸不同的纤芯,纤芯直径越大,光栅中心的波长越大。对于阵列六芯光纤的超模特性进行了理论仿真,并对单模对各个纤芯的激发系数做了理论验证和实验分析。结果表明传输超模的纤芯能量较高,与理论结果匹配性较好。并且传输超模的尺寸较小的纤芯匹配情况高于尺寸较大的纤芯,最大的可能是由于纤芯尺寸的影响。对阵列光纤光栅进行了轴向应力、温度、弯曲的测量。实验结果表明,阵列六芯光纤光栅纤芯对应力的灵敏度均在1.0pm/με左右,对温度的灵敏度在10pm/°С与标准单模光纤光栅相似。弯曲特性与方向有关,受限于实验装置仅测量了0°和90°两个方向的弯曲灵敏度。0°方向为纤芯竖直排列,90°方向为纤芯水平排列。弯曲方向为90°时,不同纤芯的弯曲灵敏度差异较小;弯曲方向为0°时,不同纤芯中的Bragg谐振峰同时表现出蓝移和红移。阵列五芯光纤光栅纤芯对应力的灵敏度也近似在1.0pm/με左右。对于温度的灵敏度测量了升温和降温两个过程,结果表明升温过程灵敏度略大于降温过程。
二、相位模板技术与布拉格光纤光栅的写入(英文)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、相位模板技术与布拉格光纤光栅的写入(英文)（论文提纲范文）
（1）基于光纤激光器的fsFBG高温传感技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 温度检测背景及意义 |
| 1.2 耐高温光纤光栅传感器发展 |
| 1.3 fsFBG传感解调技术发展 |
| 1.3.1 fsFBG信号传感技术发展 |
| 1.3.2 fsFBG信号解调技术发展 |
| 1.4 本文主要研究内容以及章节安排 |
| 2 fsFBG温度传感信号获取 |
| 2.1 fsFBG温度传感理论 |
| 2.1.1 光纤光栅结构模型 |
| 2.1.2 光纤光栅衍射理论 |
| 2.1.3 光纤光栅传输矩阵理论 |
| 2.1.4 光纤光栅光谱仿真 |
| 2.1.5 fsFBG温度传感机理 |
| 2.2 基于光纤激光器fsFBG信号传感原理 |
| 2.2.1 光纤激光器工作原理 |
| 2.2.2 掺铒光纤泵浦特性分析 |
| 2.2.3 光纤激光器工作结构 |
| 2.2.4 基于光纤激光器的fsFBG温度传感理论 |
| 2.3 基于光纤激光器的fsFBG高温传感方案与实现 |
| 2.3.1 器件选型 |
| 2.3.2 系统输出优化 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 fsFBG传感信号解调 |
| 3.1 fsFBG传感信号解调原理分析 |
| 3.1.1 相位解调法 |
| 3.1.2 波长解调法 |
| 3.1.3 强度解调法 |
| 3.1.4 解调方法对比 |
| 3.2 基于可调谐FP滤波器的fsFBG信号解调方案与实现 |
| 3.2.1 核心控制与数据处理单元 |
| 3.2.2 波长解码与光电转换单元 |
| 3.2.3 信号采集单元 |
| 3.2.4 电源驱动单元 |
| 3.3 基于FPGA的fsFBG信号寻峰解调算法 |
| 3.3.1 可调谐FP滤波器驱动单元 |
| 3.3.2 信号采集单元 |
| 3.3.3 寻峰解调单元 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 性能测试与分析 |
| 4.1 基于光纤激光器的fsFBG传感信号获取测试 |
| 4.1.1 基于光纤激光器的fsFBG传感信号光谱特性验证 |
| 4.1.2 基于光纤激光器的fsFBG传感系统信号稳定性验证实验 |
| 4.1.3 基于光纤激光器的fsFBG信号传感系统温度敏感性验证 |
| 4.1.4 基于光纤激光器的fsFBG信号传感系统温度敏感性表征 |
| 4.2 基于可调谐FP滤波器的解调系统验证 |
| 4.2.1 电路PCB与实物图 |
| 4.2.2 波长驱动单元验证 |
| 4.2.3 波长解调结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（2）基于光纤传感的高超声速飞行器表面温度、应变及压力监测技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 高温测量技术研究现状 |
| 1.2.1 光纤高温测量技术 |
| 1.2.2 光纤高温应变测量技术 |
| 1.2.3 光纤高温压力测量技术 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 光纤光栅高温传感特性研究 |
| 2.1 光纤布拉格光栅原理 |
| 2.1.1 布拉格条件 |
| 2.1.2 诱发的折射率变化 |
| 2.1.3 布拉格光栅反射率 |
| 2.2 几种主要类型高温光纤光栅制备及成栅机理 |
| 2.2.1 种子光栅的制备及再生退火机理 |
| 2.2.2 Ⅱ型光纤布拉格光栅的制备及机理 |
| 2.2.3 ⅡA型光纤光栅制备及机理 |
| 2.3 温度、应变传感测量原理 |
| 2.3.1 光纤光栅温度灵敏度 |
| 2.3.2 光纤光栅应变灵敏度 |
| 2.3.3 高温光纤光栅温度与应变交叉敏感性分析 |
| 2.4 光纤光栅温度传感特性研究 |
| 2.4.1 种子光栅热再生及再生光栅温度响应特性 |
| 2.4.2 Ⅱ型光纤光栅温度响应特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 光纤光栅高温应变传感技术研究 |
| 3.1 光纤光栅高温应变传感特性研究 |
| 3.1.1 再生光纤光栅 |
| 3.1.2 Ⅱ型光纤光栅 |
| 3.2 高温应变加载条件下光纤光栅稳定性研究及分析 |
| 3.2.1 Ⅱ型光纤光栅 |
| 3.2.2 再生光纤光栅 |
| 3.3 高温光纤光栅与被测结构的结合方式 |
| 3.3.1 表贴式光纤光栅应变传递机理分析 |
| 3.3.2 基片式光纤光栅应变传递机理分析 |
| 3.3.3 夹持式传感器应变传递规律 |
| 3.4 光纤光栅温度、应变解耦技术 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 光纤高温压力传感技术研究 |
| 4.1 光纤法珀压力传感理论 |
| 4.1.1 压力敏感元件设计方法及仿真分析 |
| 4.1.2 传感器工作原理与信号理论分析 |
| 4.1.3 压力敏感元件固有频率分析计算 |
| 4.2 光纤高温压力传感器结构设计方法 |
| 4.3 光纤高温压力传感器的制备 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 高温状态下的温度、应变及压力的光纤传感实验研究 |
| 5.1 光纤温度传感器实验研究及结果分析 |
| 5.1.1 光纤光栅温度传感器结构设计方法 |
| 5.1.2 温度传感器高温测试系统及实验 |
| 5.2 光纤高温应变传感实验及响应特性分析 |
| 5.2.1 高温应变试样件和夹具的设计、制备 |
| 5.2.2 光纤应变传感器封装实验 |
| 5.2.3 高温测试系统的建立 |
| 5.2.4 高温应变特性分析 |
| 5.3 光纤高温压力传感实验及响应分析 |
| 5.3.1 高温压力传感实验系统的搭建 |
| 5.3.2 高温压力传感特性实验 |
| 5.3.3 高温压力测量结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（3）基于两级联光纤光栅的染料浓度高精度差分测量（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 光纤光栅特点和发展概况 |
| 1.2.1 光纤光栅的特点 |
| 1.2.2 光纤光栅的发展 |
| 1.3 光纤光栅的分类 |
| 1.3.1 按周期分类 |
| 1.3.2 按波导结构分类 |
| 1.3.3 按形成机理分类 |
| 1.3.4 按材料分类 |
| 1.4 光纤光栅的应用 |
| 1.5 本课题主要研究内容 |
| 第二章 光纤光栅制作以及传感原理 |
| 2.1 光纤光栅的制作方法 |
| 2.1.1 干涉法 |
| 2.1.2 相位模板法 |
| 2.1.3 逐点写入法 |
| 2.1.4 单点写入光栅法 |
| 2.2 光纤光栅的基本结构及频谱特性 |
| 2.3 光纤光栅的耦合模理论 |
| 2.4 光纤光栅传感原理 |
| 2.4.1 光纤布拉格光栅温度传感原理 |
| 2.4.2 光纤布拉格光栅温度传感器 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于化学腐蚀的布拉格光纤光栅的光谱及传感特性 |
| 3.1 光纤布拉格光栅腐蚀的目的 |
| 3.2 腐蚀型光纤布拉格光栅的传感原理 |
| 3.3 光纤模拟光栅腐蚀实验 |
| 3.4 结构化腐蚀型布拉格光纤光栅 |
| 3.4.1 均匀腐蚀型布拉格光纤光栅 |
| 3.4.2 锥形腐蚀布拉格光纤光栅 |
| 3.4.3 单侧腐蚀型布拉格光纤光栅 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于腐蚀光纤布拉格光栅的染料浓度高精度差分测量 |
| 4.1 染料检测的目的 |
| 4.2 实验设计 |
| 4.2.1 原理 |
| 4.2.2 实验器件及设备 |
| 4.2.3 实验过程 |
| 4.3 染料测量的结果与讨论 |
| 4.4 使用其他光纤光栅测量液体浓度 |
| 4.4.1 测量目的 |
| 4.4.2 实验 |
| 4.4.3 倾斜光栅测量结果与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况 |
| 致谢 |
（4）高紫外光透过率光纤涂料的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 光纤及光纤传感器 |
| 1.2.1 FBG的刻写方法 |
| 1.3 光纤涂层 |
| 1.3.1 无机非金属涂层 |
| 1.3.2 金属材料涂层 |
| 1.3.3 有机高分子涂层 |
| 1.4 高透紫外光光纤涂料的研究现状及发展趋势 |
| 1.5 本论文的研究内容与意义 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 研究意义 |
| 1.6 本论文的创新点 |
| 2 高紫外透过率光纤涂料分子设计及工艺流程 |
| 2.1 紫外光的吸收机理及影响因素 |
| 2.1.1 概述 |
| 2.1.2 吸收定律 |
| 2.1.3 物质分子内部运动形式 |
| 2.1.4 电子跃迁类型 |
| 2.1.5 影响紫外光吸收的因素 |
| 2.2 聚合物分子结构设计 |
| 2.3 合成工艺流程 |
| 3 聚硅氧烷聚氨酯和羟基丙烯酸酯的合成及表征与分析 |
| 3.1 实验原材料及规格 |
| 3.2 实验主要仪器 |
| 3.3 聚硅氧烷聚氨酯的合成 |
| 3.3.1 原料的前处理 |
| 3.3.2 合成步骤 |
| 3.4 羟基丙烯酸酯的合成 |
| 3.4.1 原材料的前处理 |
| 3.4.2 合成步骤 |
| 3.5 高紫外光透过率光纤涂料的制备 |
| 3.6 实验装置图 |
| 3.7 性能表征与分析 |
| 3.7.1 248nm光透过率的测定 |
| 3.7.2 红外光谱的测试 |
| 3.7.3 固化速率的测定 |
| 3.7.4 涂膜厚度测定 |
| 3.7.5 涂膜热稳定性能测试 |
| 3.7.6 体系残余-NCO含量的测定 |
| 3.7.7 涂膜形貌观察 |
| 3.7.8 涂膜铅笔硬度测定 |
| 3.7.9 涂膜柔韧性测定 |
| 3.7.10 涂膜附着力的测定 |
| 4 预聚物合成实验结果与讨论 |
| 4.1 聚硅氧烷聚氨酯的合成与表征 |
| 4.1.1 引言 |
| 4.1.2 异氰酸酯固化剂种类对透过率的影响 |
| 4.1.3 羟基硅油分子量对光透过率的影响 |
| 4.1.4 羟基硅油分子量对热固化速率的影响 |
| 4.1.5 固化膜TG分析 |
| 4.1.6 固化膜的其他性能 |
| 4.1.7 其他因素对预聚物制备的影响 |
| 4.2 大分子羟基丙烯酸酯的合成与表征 |
| 4.2.1 自由基聚合的基本原理及影响因素 |
| 4.2.2 十二硫醇用量对粘度的影响 |
| 4.2.3 AIBN用量对粘度的影响 |
| 4.2.4 涂膜248 nm光透过率 |
| 4.2.5 涂膜热稳定性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 高紫外透过率光纤涂料的制备与表征 |
| 5.1 涂膜的模拟制备 |
| 5.2 固化膜性能测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 248nm光透过率 |
| 5.3.2 涂膜FT-IR表征 |
| 5.3.3 固化膜热稳定性分析 |
| 5.3.4 涂膜的DSC分析 |
| 5.3.5 涂膜的其他性能 |
| 5.4 涂料上机试涂 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）多路并行光纤集成器件的制备与传感应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 多路并行光纤集成器件制备技术 |
| 2.1 激光刻写技术 |
| 2.2 高温加工技术 |
| 2.3 偏芯熔接技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于七芯少模光纤的六路并行马赫泽德干涉仪研究 |
| 3.1 器件制备及工作原理 |
| 3.2 温度应力传感实验及结果分析 |
| 3.3 温度应力区分测量原理及实验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于七芯光纤的七路并行马赫泽德干涉仪研究 |
| 4.1 器件制备及工作原理 |
| 4.2 温度应力传感实验及结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 工作总结及展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录 |
| 附录2 攻读硕士学位期间所获荣誉 |
| 附录3 缩略词汇表 |
（6）螺旋型取样光纤布拉格光栅的制作及传感研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤光栅发展概况 |
| 1.2 螺旋长周期光栅发展状况 |
| 1.3 取样光纤光栅的发展状况 |
| 1.4 本文主要研究内容和创新点 |
| 1.4.1 本文主要研究内容 |
| 1.4.2 研究创新点 |
| 第二章 光纤光栅理论分析基础 |
| 2.1 光栅理论分析基础 |
| 2.1.1 耦合模理论 |
| 2.1.2 传输矩阵法 |
| 2.2 取样光纤光栅基础原理 |
| 2.3 螺旋长周期光纤光栅基础原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 螺旋型取样光纤布拉格光栅制作方法与光谱特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 螺旋型取样光纤布拉格光栅的制备 |
| 3.3 螺旋型取样光纤布拉格光栅的光谱特性 |
| 3.3.1 螺旋型取样光纤布拉格光栅透射和反射光谱特性 |
| 3.3.2 螺旋型取样光纤布拉格光栅生长曲线 |
| 3.3.3 螺旋型取样光纤布拉格光栅取样光谱与结构参数关系 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 螺旋型取样光纤布拉格光栅传感及同时测量特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 螺旋型取样光纤布拉格光栅传感特性研究 |
| 4.2.1 螺旋型取样光纤布拉格光栅温度响应研究 |
| 4.2.2 螺旋型取样光纤布拉格光栅机械扭转率响应研究 |
| 4.2.3 螺旋型取样光纤布拉格光栅轴向应力响应研究 |
| 4.3 螺旋型取样光纤布拉格光栅在同时测量中的潜在应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 攻读硕士期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（7）新型少模光纤和多芯光纤的特性及应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 少模光纤的研究现状及应用 |
| 1.2.1 少模光纤在高速光通信系统中的应用 |
| 1.2.2 少模光纤在新型光纤器件中的应用 |
| 1.3 多芯光纤的研究现状及应用 |
| 1.3.1 多芯光纤在高速光通信系统中的应用 |
| 1.3.2 多芯光纤在传感领域的应用 |
| 1.4 本论文的主要研究内容和成果 |
| 2 少模光纤波导性质及制作 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 少模光纤的模式分析 |
| 2.2.1 少模光纤中的麦克斯韦方程 |
| 2.2.2 少模光纤中的模式特性 |
| 2.3 基于D型椭圆芯少模光纤的应变传感 |
| 2.3.1 D型少模光纤的制作 |
| 2.3.2 D型少模光纤的性质 |
| 2.3.3 D型少模光纤的应变响应特性 |
| 2.4 准D型单种一阶线性模式光纤的设计 |
| 2.4.1 准D型单种一阶线性模式光纤的结构参数 |
| 2.4.2 准D型单种一阶线性模式光纤的模式特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于双模光纤的传感器及激光器的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双模光纤模式干涉仪的传感特性 |
| 3.2.1 双模光纤模式干涉仪的传感原理 |
| 3.2.2 双模光纤模式干涉仪的结构 |
| 3.2.3 双模光纤模式干涉仪的应变传感特性 |
| 3.2.4 双模光纤模式干涉仪的温度传感特性 |
| 3.3 单模布拉格光栅和双模光纤级联型传感器特性 |
| 3.3.1 级联型传感器结构 |
| 3.3.2 级联型传感器的应变特性 |
| 3.3.3 级联型传感器的温度特性 |
| 3.4 双模光纤光栅的特性研究 |
| 3.4.1 双模布拉格光纤光栅性质 |
| 3.4.2 双模相移布拉格光纤光栅性质 |
| 3.5 基于双模布拉格光纤光栅的双波长光纤激光器 |
| 3.5.1 双模布拉格光纤光栅的制作 |
| 3.5.2 基于双模布拉格光纤光栅激光器 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 多芯光纤耦合器及传感器的特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光子灯笼型模式耦合器 |
| 4.2.1 耦合器的分类及结构 |
| 4.2.2 耦合器中的模式特性 |
| 4.3 强耦合型多芯光纤中的模式特性分析 |
| 4.3.1 双芯光纤中的模式特性 |
| 4.3.2 四芯光纤中的模式特性 |
| 4.4 新型七芯光纤干涉仪的传感特性 |
| 4.4.1 新型七芯光纤干涉仪的结构 |
| 4.4.2 干涉仪的应变传感特性 |
| 4.4.3 干涉仪的温度传感特性 |
| 4.4.4 干涉仪的曲率传感特性 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 空气纤芯辅助型多芯双模大模场面积光纤 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 圆环形准十九芯双模光纤 |
| 5.2.1 准十九芯光纤结构 |
| 5.2.2 准十九芯光纤中的模式特性 |
| 5.2.3 准十九芯光纤中的模场特性 |
| 5.2.4 准十九芯光纤的弯曲特性 |
| 5.3 蜂窝形准三十七芯双模光纤 |
| 5.3.1 准三十七芯光纤结构 |
| 5.3.2 准三十七芯光纤中的模式特性 |
| 5.3.3 准三十七芯光纤中的模场特性 |
| 5.3.4 准三十七芯光纤的弯曲特性 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 本论文主要研究成果 |
| 6.2 下一步拟进行的工作 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）基于微结构光波导的传感技术及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 基于微结构光波导的传感技术研究现状 |
| 1.2.1 基于微纳光纤的传感技术 |
| 1.2.2 基于光纤光栅的传感技术 |
| 1.2.3 基于光子晶体光纤的传感技术 |
| 1.2.4 基于硅基波导的传感技术 |
| 1.3 论文主要研究内容及结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 微结构光波导理论及传感原理 |
| 2.1 微纳光纤传感 |
| 2.1.1 基于倏逝波的微纳光纤传感 |
| 2.2 布拉格光纤光栅传感 |
| 2.2.1 耦合模理论 |
| 2.2.2 包层模耦合 |
| 2.2.3 传感原理 |
| 2.3 硅基波导谐振腔传感 |
| 2.3.1 耦合模理论 |
| 2.3.2 基于微环谐振腔的传感原理 |
| 2.3.3 分析波导的时域有限差分法 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 微纳光纤耦合器的传感及其应用研究 |
| 3.1 微纳光纤传感方案分析 |
| 3.2 微纳光纤耦合器传感机理及制备工艺 |
| 3.2.1 微纳光纤耦合器传感分析 |
| 3.2.2 氨气传感方案分析 |
| 3.2.3 涂覆型微纳光纤耦合器的制备 |
| 3.3 涂覆型MFC的氨气浓度传感研究 |
| 3.3.1 涂覆型MFC氨气传感性能分析 |
| 3.3.2 涂覆厚度对传感器灵敏度的调控特性 |
| 3.4 涂覆型MFC的温度湿度响应 |
| 3.4.1 涂覆型MFC温湿度检测性能分析 |
| 3.4.2 制备误差对灵敏度的影响 |
| 3.4.3 涂覆厚度对灵敏度影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 椭球级联布拉格光栅结构的传感应用研究 |
| 4.1 基于光纤光栅的传感存在的问题 |
| 4.2 椭球级联布拉格光栅传感机理及制备工艺 |
| 4.2.1 椭球型光纤结构 |
| 4.2.2 EFBG的传感方案及其工作原理 |
| 4.2.3 EFBG的传感结构的制备 |
| 4.3 基于椭球级联FBG的温度不灵敏折射率传感 |
| 4.3.1 EFBG的折射率传感 |
| 4.3.2 EFBG的温度响应 |
| 4.3.3 椭球与FBG间距对传感灵敏度的影响 |
| 4.4 EFBG的拉力响应 |
| 4.5 EFBG的弯曲传感 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于硅基环形谐振腔的生化传感 |
| 5.1 SCDMR结构分析 |
| 5.2 SCDMR传输特性 |
| 5.3 基于SCDMR的生化折射率传感 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文研究工作与总结 |
| 6.2 不足之处及改进措施 |
| 附录 缩略语 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的主要科研成果 |
（9）基于单螺旋扭转结构的取样布拉格光纤光栅及其传感特性（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 器件的原理、制备及光谱特性 |
| 3 传感器温度与轴向应变传感特性 |
| 4 结论 |
（10）阵列芯光纤超模特性和传感特性应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 光纤布拉格光栅发展概况 |
| 1.3 特种光纤的研究现状 |
| 1.3.1 偏芯光纤 |
| 1.3.2 多孔光纤 |
| 1.3.3 多芯光纤 |
| 1.4 特种光纤光栅的研究现状 |
| 1.5 本课题主要研究内容 |
| 第2章 光纤光栅写入方法和基本理论 |
| 2.1 相位掩模法 |
| 2.2 布拉格光纤光栅理论 |
| 2.2.1 光纤布拉格光栅的耦合模理论 |
| 2.2.2 布拉格光纤光栅中心波长的漂移 |
| 2.3 布拉格光纤光栅的传感原理 |
| 2.3.1 应力 |
| 2.3.2 温度 |
| 2.3.3 弯曲 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 阵列六芯光纤超模理论计算和实验分析 |
| 3.1 多芯光纤耦合理论 |
| 3.2 阵列六芯光纤仿真构建及结果分析 |
| 3.2.1 仿真结构的构建 |
| 3.2.2 仿真结果的分析 |
| 3.3 单模光纤对各个超模的激发情况 |
| 3.4 实验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 阵列芯光纤光栅制备及传感特性的测量 |
| 4.1 实验预处理 |
| 4.2 阵列六芯Bragg光栅的写入 |
| 4.2.1 实验光路刻写光栅的平行性要求 |
| 4.2.2 阵列六芯光纤光栅的写入 |
| 4.3 实验问题的分析 |
| 4.3.1 刻写光栅速度过慢 |
| 4.3.2 谐振峰深度浅 |
| 4.3.3 观察不到写入现象 |
| 4.4 阵列五芯光纤应力与温度特性测试 |
| 4.5 阵列六芯光纤光栅应力特性测试 |
| 4.6 阵列六芯光纤光栅温度特性测试 |
| 4.7 阵列六芯光纤光栅弯曲特性测试 |
| 4.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、相位模板技术与布拉格光纤光栅的写入(英文)（论文参考文献）
- [1]基于光纤激光器的fsFBG高温传感技术研究[D]. 赵琼. 西安工业大学, 2021(02)
- [2]基于光纤传感的高超声速飞行器表面温度、应变及压力监测技术研究[D]. 杨润涛. 合肥工业大学, 2020(01)
- [3]基于两级联光纤光栅的染料浓度高精度差分测量[D]. 李想. 天津工业大学, 2019(02)
- [4]高紫外光透过率光纤涂料的制备及性能研究[D]. 张常兴. 西华大学, 2019(02)
- [5]多路并行光纤集成器件的制备与传感应用研究[D]. 詹旋. 华中科技大学, 2019(03)
- [6]螺旋型取样光纤布拉格光栅的制作及传感研究[D]. 陈高杨. 暨南大学, 2018(05)
- [7]新型少模光纤和多芯光纤的特性及应用研究[D]. 靳文星. 北京交通大学, 2018(11)
- [8]基于微结构光波导的传感技术及其应用研究[D]. 孙蕾. 北京邮电大学, 2018(10)
- [9]基于单螺旋扭转结构的取样布拉格光纤光栅及其传感特性[J]. 陈高杨,马鹏,李杰,孙立朋,武创,关柏鸥. 激光与光电子学进展, 2018(09)
- [10]阵列芯光纤超模特性和传感特性应用研究[D]. 陈磊. 哈尔滨工程大学, 2018(01)