基于磁流体的光纤电流传感研究

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5、：ClassifiedIndex:TM271U.D.C:535ThesisfortheMasterDegreeResearchonOpticalFiberCurrentSensingBasedonMagneticFluidCandidate：TaoDanSupervisor：YangZhiSchool：SchoolofElectricalandElectronicEngineeringDateofDefence：March,2016Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力

6、大学硕士学位论文摘要磁流体是一种新型的纳米功能材料，具有非常独特的物理特性和光学特性，在电气、机械、医学等许多领域中都得到了广泛的应用。磁流体在外磁场作用下表现出独特的光学透射特性，这种特性在光纤电流和磁场传感领域具有广阔的应用前景，所以对磁流体在外磁场作用下光透射特性的研究具有非常重要的意义。本文制备了基于磁流体的光纤电流传感结构，对传感结构在外磁场作用下的光透射特性进行了研究。本文对磁流体的光透射特性进行了理论分析，研究了磁流体薄膜厚度、外加磁场及环境温度因素对磁流体薄膜光学透射特性的影响；设计并研制了采用光纤端面对穿结构的光纤电流传感结构，在两光纤端面间形成

7、磁流体薄膜并加以密封；实验测量了所制作传感结构的光学透射率随外加磁场的变化关系，包括对不同磁流体薄膜厚度和不同环境温度下的光学透射特率随磁场变化的关系曲线进行了测量，并对测量结果进行了拟合分析；提出了用双光路方法来研究所制作传感结构的光透射特性，避免了对透射率曲线测量过程中光源本身功率波动、环境温度变动对测量结果准确性产生的影响；采用双光路法在交流磁场下对所制作传感结构的光透射特性进行了测量，实验得出了光透射功率比值与电流强度的变化曲线。本文从理论分析和实验测量两方面对基于磁流体的光纤电流传感结构的光学透射特性进行了研究，为今后进一步在实际中的应用打下坚实的基础。

8、关键词：磁