1. 研究目的与意义
1.研究的背景:
光纤微腔是一种被植入在光纤内部的微型腔体,绝大多数的光纤微腔都是空气腔结构。近些年,大量文献报道了利用单模光纤与各类特种光纤熔接的方式来制作的光纤微腔。hae young choi等人将一小段空心光纤熔接在两段单模光纤之间,实现了温度和折射率的同时测量。yun.jiang rao等人将空心光纤替换成空心光子晶体光纤来构造微腔。ming deng等人将单模光纤和一段空心光纤熔接到一起之后,再在空心光纤的另一端熔接了很短的一段空心光子晶体光纤,保证了气体和液体能自由进出微腔,从而进行气体和液体的折射率测量。熔接法还可以制作膜片式的微腔,fawen guo等人先将一段外径为125微米的细玻璃管熔接到单模光纤端面上,然后在玻璃管的另一端附上一层很薄的纳米银膜,实现了气压和振动传感。近些年,研究人员观察到光子晶体光纤与单模光纤熔接时,如果选取合适的熔接参数,其内部的小孔就会坍塌,形成一种内嵌的类球体微腔,enbang li小组、joel villatoro小组以及ming deng 小组都利用这种现象制作出了各自的光纤微腔传感器,用于进行温度或应变的测量。f.c.favero等人对光子晶体光纤坍塌形成球腔的方法做了改进,他们在熔接光子晶体光纤时,对光子晶体光纤的内部小孔进行加压,这样形成的微腔腔长更短,径向尺寸更大,使应变灵敏度有了较大的提升。还有一些研究人员对坍塌空心光纤制作光纤微腔的方法进行了研究,如:jun ma等人分别利用空心光纤的普通熔接和加压熔接两种方式,制作出了壁厚不同的微腔,用于进行压力和温度传感。
2.研究的意义:
2. 研究内容和预期目标
1、研究内容:
1、掌握光纤微腔传感器的基本知识。
2、对基于光纤微腔的光纤传感器进行理论研究。
3. 研究的方法与步骤
1、研究方法:
查找光纤传感器,光纤微腔的相关的文献资料,了解相关的概念。通过对光纤微腔的概念了解来确定所要研究的方案。学习有限差分法,利用光的干涉理论,双光束干涉理论等完成理论研究,使用仿真软件进行数值分析。制作出实物,对其温度、湿度等参数进行测量研究。
2、研究步骤:
4. 参考文献
[1].丁小平等,光纤传感器的分类及其应用原理,光学与光谱分析,2006,
[2].廖延彪,光纤光学,清华大学出版社,2000.
[3].刘晨等,干涉型光纤温度传感器,传感器与微系统,2007
5. 计划与进度安排
1、 1月11日—4月1日 查阅文献,收集资料,完成开题报告
2、 4月2日—5月1日 完成传感器理论分析,提出实验方案
3、 5月2日—5月24日 完成传感器设计,并进行传感器性能分析
