侧面研磨光纤光栅及其传感特性研究

《侧面研磨光纤光栅及其传感特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、．y58110三摘要近年来，光纤光栅在光纤通信和光纤传感领域得到了广泛的应用，成为这两个领域内的重要器件。光纤光栅被用于应力、温度和其他物理量的传感。这是因为光纤光栅具有应用简单、易于制作等特点。光纤光栅传感器是波长调制型传感器，它对波长敏感而对光强不敏感。此外，光纤光栅传感器具有线性响应、易于集成和插入损耗小等优点。但是由于光纤布喇格光栅本身的特性，它对外界接触物质折射率的变化并不敏感，接触物质折射率的变化不会引起中心波长的偏移，因而无法直接将其作为气体和液体浓度(折射率)的传感元件。必须结合中间敏感物质

2、(例如凝胶等化学物质)的使用，将浓度变化转化为应力变化，从而引起光纤布喇格光栅中心波长的偏移。本文基于光纤光栅传感技术和侧面研磨技术，重点研究侧面研磨型光纤布喇格光栅浓度传感器，并对实验结果进行分析。将光纤布喇格光栅的一侧进行研磨，结合了侧面研磨光纤方法和光纤布喇格光栅的自身特性。研磨后，光纤布喇格光栅的一侧包层减小至几微米，其辐射场可通过包层透射到被传感物质，因而被传感物质的折射率变化可以改变光纤的有效折射率，从而使光栅的布喇格波长产生偏移。光纤布喇格光栅传感器以波长偏移和功率变化同时作为传感度量，由于波

3、长检测对光功率涨落不敏感，相对于只以功率变化作为传感度量的传感器件，具有更高的传感精度和准确性。本文利用侧面研磨光纤布喇格光栅进行了NaCl溶液和乙二醇溶液的浓度传感检测实验，并对试验结果进行了分析。关键词：光电子学与激光技术，光纤传感，光纤布喇格光栅，侧面研磨柬j璺作浔、导师同意匆全文公布AbstractRecently,theopticfibergratinghasgoRenextensiveapplicationsinthefiberopticcommunicationsandsensors．Itha

4、sbecomeanimportantdeviceinthesetwofields．Becausetheopticfibergratingiscompact，simpleinfabrication，ithasbeenusedinthesensingofthestress，temperatureandotherphysicalquantities．TheopticfibergratingsensorsCanbeoperatedinwavelength-codingmanneranditissensitiveto

5、thewavelength．Inaddition，theopticfibergratingsensorshaveadvantagesoflinearresponse，easytointegrate，andlowinputloss．Butbythecharacteristicsoftheopticfibergrating，theopticfibergratingisnotsensitivetotheexternalrefractiveindexandcannotbedirectlyusedasgasorliq

6、uidssensorswithouttheintermediatemateriallikehydrogel．Inthisthesis，basedonthetechniqueofopticfibergratingsensorandside-polishingmethod，theD—shapedfiberBragggratingconcentrationsensorisstudiedandtheexperimentalresultsareanalyzed．Byside—polished，thecladdingl

7、ayerofonesideoffiberBragggratingCanbereducedtOseveralmicrometers．TheradiationfieldCantransmitthecladdinglayertoexternalmedium．Whentheexternalrefractiveindexchanges，theeffectiverefractiveindexoffiberchangesandthecenterwavelengthofD-shapedfiberBragggratingsh

8、iftsaccordingly，ComparedwithD—shapedfiber,theD—shapedfiberBragggratingindexsensorismorepreciseandreliablebecausethesensedinformationisencodedintowavelength，whichisanabsoluteparameter,theoutputdoesnotdependont