基于长周期光纤光栅的海洋溢油检测方法研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目基于长周期光纤光栅的海洋溢油检测方法研究作者姓名陈连生学科专业电子科学与技术指导教师毕卫红教授2015年5月-I-中图分类号：TN249学校代码：10216UDC：535.4密级：公开工学硕士学位论文基于长周期光纤光栅的海洋溢油检测方法研究硕士研究生：陈连生导师：毕卫红教授申请学位：工学硕士工程领域：电子科学与技术所在单位：信息科学与工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学-III-ADissertationinElectronicScienceAndTechnologyREASERCHONSEAOVERFL

2、OWPETROLEIMDETECTIONMETHODBASEDONLONGPERIODFIBERGRATINGbyChenLianshengSupervisor:ProfessorBiWeihongYanshanUniversity2015.5燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于长周期光纤光栅的海洋溢油检测方法研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承

3、担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《基于长周期光纤光栅的海洋溢油检测方法研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日-V-

4、燕山大学工学硕士学位论文摘要近年来，海洋受石油类污染物的侵蚀越来越严重。因此，探索一种实时、快速、准确的海水石油污染物检测方法具有重要现实意义。由于对外界环境变化具有很高的灵敏度，长周期光纤光栅得到越来越广泛的应用，本文基于长周期光纤光栅的折射率敏感特性，提出了一种基于长周期光纤光栅的海水中石油类污染物检测的方法，对不同种类及不同浓度的石油类污染物进行了分析，同时分析了温度对长周期光纤光栅油污检测结果的影响，并搭建了基于长周期光纤光栅的准分布式油污检测系统。论文主要内容如下：首先，介绍了石油类污染物检测技术及长周期光纤光栅的研究现状，基于光纤光栅的耦合模理论，重点分析了长周期光纤光

5、栅折射率传感特性，为后续实验提供了理论依据。其次，用单根长周期光纤光栅对水中石油类污染物的有无进行检测，并对不同浓度石油类污染物溶液进行测试研究，分析了长周期光纤光栅谐振波长与石油类污染物浓度对应关系。再次，理论分析了长周期光纤光栅的温度传感特性，实验研究了温度对长周期光纤光栅油污检测实验结果的影响，并在此基础上利用串联参考光栅的方法减小温度对传感结果影响。最后，搭建了基于长周期光纤光栅的准分布式石油类污染物检测装置，并以汽油为例进行了石油类污染物有无的检测实验。关键词：长周期光纤光栅；油污检测；折射率；温度；光栅解调AbstractInrecentyears,oceanispol

6、lutedmoreandmoreseriousbypetroleumpollutant.Thereforethedevelopmentofareal-time,rapid,accuratewaterpetroleumpollutiondetectionmethodhasimportantpracticalsignificance.Duetothehighsensitivityofexternalenvironmentchanges,Longperiodfibergratingiswidelyused,Thispaperbasedontherefractiveindexsensiti

7、veoflongperiodfibergrating,proposedthemethodofusinglongperiodfibergratingforseawaterpetroleumpollutantsdetection,differentkindanddifferentconcentrationsofpetroleumpollutantswereanalyzed,theinfluenceoftemperaturetothesenseresultsisanalyz