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文檔簡介
1、經(jīng)過四十多年的發(fā)展,光纖光柵已成為了光通信和光纖傳感領(lǐng)域不可或缺的重要角色,也成為了科研工作者和科技型公司爭相研究的新寵?,F(xiàn)代信息社會對信息傳輸?shù)母咚俾室蠛凸こ虘?yīng)用對高性能傳感器的需求是促進(jìn)光纖光柵器件及傳感器快速發(fā)展的最大助力。因此,研究新的光纖光柵技術(shù)具有非常重要的意義。
本文以在機械和力學(xué)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用的圓環(huán)結(jié)構(gòu)為核心元件,討論了不同參數(shù)的光柵及安裝方式所得到的不同結(jié)果,研究內(nèi)容主要體現(xiàn)在以下三個方面:
一、
2、利用薄壁圓環(huán)在受一對集中力壓縮/拉伸時內(nèi)外表面產(chǎn)生的規(guī)律分布的正負(fù)應(yīng)變場,提出了一種新的可調(diào)諧啁啾Bragg光柵(TCFBG)實現(xiàn)方法。該方法的色散調(diào)諧靈敏度高,結(jié)構(gòu)緊湊,可靠性高,且易于實現(xiàn),為光通信系統(tǒng)中光信號長距離傳輸產(chǎn)生的色散提供了一種有效的補償方案。
二、提出了基于薄壁圓環(huán)的光纖Bragg光柵傳感器在力傳感領(lǐng)域的應(yīng)用方案,借鑒電阻應(yīng)變片的測力環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計了一款高分辨率的測力傳感器,利用啁啾光柵的傳感特性制成了一種用一根
3、光柵同時測量壓力/拉力和溫度的傳感結(jié)構(gòu),并從理論和仿真結(jié)果上分析了啁啾光柵3dB帶寬線性展寬過程中光柵反射功率非線性增加的原因。最后從實驗上驗證了利用薄壁圓環(huán)制作的微位移傳感器的傳感特性,其表現(xiàn)出了良好的靈敏度和線性度。
三、在加速度傳感器力學(xué)模型的基礎(chǔ)上,借鑒前人的科研成果,分析了圓環(huán)的動態(tài)特性,探討了圓環(huán)結(jié)構(gòu)尺寸、光柵粘貼方式及重物、底座固定方式對系統(tǒng)諧振頻率的影響,并提出了一種新的光纖Bragg光柵加速度傳感器的設(shè)計理念
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