1、近年來由于對(duì)聲子晶體研究的不斷深入和光纖傳感技術(shù)的迅猛發(fā)展,這兩方面的研究也吸引了人們?cè)絹碓蕉嗟淖⒁?。本文將這兩種技術(shù)結(jié)合,圍繞基于聲子晶體濾波的光纖振動(dòng)傳感器做了以下研究。
　　首先從聲子晶體的理論方面,描述了聲子晶體的基本理論和彈性波基本理論、倒格矢、倒空間與能帶結(jié)構(gòu)的原理,基于平面波展開法對(duì)一維聲子晶體的能帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真分析。計(jì)算了由鉛和環(huán)氧樹脂組成,且組分比為1:1、晶格常數(shù)為10mm的一維聲子晶體,在300~1200k

2、Hz的頻率范圍內(nèi)存在1個(gè)帶隙;并基于傳輸矩陣法對(duì)其透射譜進(jìn)行了仿真分析。為了能夠?yàn)V除橫波頻率,使用桿狀聲子晶體,并通過邊界條件的添加對(duì)細(xì)桿的波動(dòng)方程進(jìn)行了推導(dǎo)。
　　在一維桿狀聲子晶體的方面,本文通過平面波展開法和傳輸矩陣法計(jì)算了一維桿狀聲子晶體的帶隙,并通過對(duì)比一維聲子晶體的仿真發(fā)現(xiàn):相對(duì)于同樣組成方式的一維聲子晶體,一維桿狀聲子晶體在相同的頻率范圍內(nèi),具有的帶隙數(shù)量更多。通過仿真計(jì)算,分析了材料參數(shù)對(duì)聲子晶體帶隙的影響,確定了

3、適合制造振動(dòng)傳感器濾波用的一維桿狀聲子晶體的材料:鋁、硅橡膠。由于硅橡膠這類高分子材料的粘彈特性,基于白光干涉原理和光纖法布里-珀羅腔原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),測量得到硅橡膠的楊氏模量約為3.3×106Pa和吸收系數(shù)約為4.926×10-7s/m。初步確定了適用于光纖振動(dòng)傳感器濾波所使用的一維桿狀聲子晶體的材料參數(shù)、結(jié)構(gòu)(鋁和硅橡膠,晶格常數(shù)10mm,組分比1:1)。
　　在基于聲子晶體濾波的光纖振動(dòng)傳感器的研究方面,通過基于聲子晶體濾波的光