1. 研究目的与意义
20世纪70年代,人们已认识到光纤不但具有良好的传光特性,而且可以用来进行信息传递,无需任何中间介质就能把待测量和光纤中的光特性联系起来。与传统的传感技术相比,光纤传感器的优势是其自身的物理特性而不是功能特性,即光纤质轻、径细、抗电磁干扰能力强、耐辐射、信号衰减小、集信息传感与传输于一体。
在上个世纪90年代,科学家们率先在平面波导上实现了多模干涉光波导器件。这种多模干涉光波导器件可以实现波分复用、上/下路复用、环形滤波、调制以及分束等功能。21世纪以来,随着对多模干涉光波导器件的深入研究,研究人员在原有的基础上制作出基于多模干涉的集成光逻辑器件、相应阵列波分复用器、通信波段波长检测器以及基于多模干涉的全光双稳态半波导激光器。
人们对信息的获取(传感)和传输的需求的不断增长,对于光波导器件的价格也提出来新的要求。这促使人们去寻求新的技术和开发新型的光波导器件。因此,大量的研究开始由单模光导器件转向多模光导器件。近几年,国内外学者研制出了许多新型的基于多模干涉理论和自映像效应的光波导器件,包括光纤传感器、全光纤滤波器、mmi耦合器以及光开关、光分束器等等。与单模光波导器件相比,多模器件的制作工艺简单,加工和耦合对准精度要求低,因此可以从根本上降低其制造和维护成本。并且它不易受电磁场干扰、灵敏度高、分辨率高、响应速度快,这使得多模光波导器件能适应更多不同场合和环境的要求,实现许多单模光波导器件不能实现的功能,所以它正在被人们越来越多的应用,并且拥有非常广泛的发展前景。
2. 研究内容和预期目标
2.1 主要内容:
1﹞、掌握光纤传感器的基本知识;
2﹞、能应用matlab或其他语言编程;
3. 研究的方法与步骤
3.1 研究方法:
1﹞、阅读大量文献,丰富理论知识。
2﹞、实验室做实验,用科学的实验数据说明问题。
4. 参考文献
[1]. 刘增基等,光纤通信,西安:西安电子科技大学出版社,2001;
[2]. 丁小平等,光纤传感器的分类及其应用原理,光谱学与光谱分析,2006,26(6):1176-1178;
[3]. liang w. et al.. highly sensitive fiber bragg grating refractive index sensors. applied physics letters, 2005, 86(15):151122-151123;
5. 计划与进度安排
1、 3月 2日 ~ 4 月 5 日查阅文献,收集资料,完成开题报告;
2、 4月 6日 ~ 4 月 26 日 学习多模干涉型光纤传感器理论,提出设计方案;
3、 4月 27日 ~ 5月 24 日 完成设计,记录数据并进行性能分析;
