低温下光纤布拉格光栅温度灵敏性研究

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1、劣参未交硕士学位论文低温下光纤布拉格光栅温度灵敏性研究ResearchonthetemperaturesensitivitycharacteristicoffiberBragggratinginlow--temperaturecondition作者：尹泽霖导师：王永生北京交通大学2014年3月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印

2、件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：桷鼐签字日期：矽CV年弓月／o日够肌纱≥尹俸：沙名：登飙师日导字签中图分类号：TP212．14UDC：XXXX学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文低温下光纤布拉格光栅温度灵敏性研究ResearchonthetemperaturesensitivitycharacteristicoffiberBragggratinginlow-temperaturecondition作者姓名：尹泽霖导师姓名：王永生学位类别：工学学科专业：光学工程学号：11121841职称：教授学位级别：硕士研

3、究方向：光电子器件北京交通大学2014年3月致谢本论文的主要工作是我在导师王永生教授的细心指导下完成的，王永生教授细致的治学态度以及科学的工作方法对我产生了极大的影响，使我能顺利完成本论文的工作。在此衷心感谢王永生老师三年来对我的关心与指导。何大伟教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向何大伟老师表示衷心的谢意。此外，富鸣副教授对于我的科研工作及论文均提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，王涛师兄、吴洪鹏师兄、全雨师兄、王鹏飞师兄等同学对我论文中的部分研究工作给予了热情帮助，在此

4、向他们表达我的感激之情。另外也感谢家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。中文摘要摘要：光纤布拉格光栅是一种优良的传感器，较传统的电信号传感器，其具有高绝缘、抗电磁干扰，耐腐蚀以及便于复用和组网等优势。由于这些优点，目前光纤布拉格光栅已经大量应用于桥梁、建筑、电力能源等地方的结构监测。然而，像如航天航空这类高空低温环境下的相关研究较少，且其中仍有许多科学问题值得研究。本论文主要针对在低温下光纤布拉格光栅的温度灵敏特性进行研究，主要内容如下：1．对熔融石英材料的温度特性的研究。分析研究熔融石英材料的热膨胀特性，并且以熔融石英折射率与温度的响应关系，

5、推导得出熔融石英的热光特性。结合二者的理论计算，讨论了光纤布拉格光栅在10。C至．250。C的温度灵敏度特性。2．在实验室现有条件下，基于自主研发的光纤光栅解调仪、ASE光源、低温恒温槽(温度范围在10℃至-80℃，精度0．1℃)搭建了光纤布拉格光栅低温特性试验平台，并针对裸光纤布拉格光栅展开了相应的低温温度特性试验。实验结果验证了，在．45*C至．80℃的区间内，光纤布拉格光栅的温度灵敏度系数将不为常数，且灵敏度系数逐渐降低的推论。3．采用工字型殷钢为基底，通过铝材封装裸光纤布拉格光栅。研究了这种工字型结合铝材封装的增敏性能，讨论了增敏性封装对于改变光纤布拉

6、格光栅在低温区(10℃至．80℃)的影响作用。关键词：光纤布拉格光栅；低温：封装；温度灵敏度：热膨胀；热光效应分类号：TP212．14jt壶变通太堂亟±堂焦论塞△旦墨I基△￡IABSTRACTABSTRACT：FiberBragggratingisanexcellentsensor,Comparewiththetraditionalsensors，ithastheadvantageofhighvoltageinsulation，anti‘electromagneticinterference．safetyinnatureandCanbemultiplexed．

7、Becauseoftheseadvantages，nowadaysFBGhasbeenwidelyusedinallkindsofplaces，suchasbridges，constructions．electricpower．HoweverthereiS1ittleresearchontheFBGapplyinginlow．temperatureconditions．ThemainworksofthepaperisaSfollows：I．Researchonthetemperaturecharacteristicsofthefusedsilica．Mainl

8、yfocusontheresearch