基于AWG的液體折射率多點測量光纖傳感器研究.pdf

1、在生物醫(yī)學、環(huán)境保護、食品加工、藥品和化工等領域內需要對液體的折射率進行高精度的測量。在折射率眾多測量技術中,光纖折射率傳感器具有結構緊湊、測量精度高、防電磁干擾、易于光纖傳感網絡化等優(yōu)點,吸引了人們極大的研究興趣。本論文是在對已用光纖液體折射率傳感器調研的基礎上,總結出在實際應用中對液體折射率進行多點測量的需求具有迫切性。因此,研究并設計出了一種比較經濟實用的基于陣列波導光柵的液體折射率多點測量光纖傳感器。主要包括:
　　1、介

2、紹了光纖的發(fā)展歷程并按照國內外光纖標準對其進行了簡單分類;介紹了光纖傳感技術及多點式光纖傳感器的發(fā)展;重點對光纖傳感器的國內外標準發(fā)展與現(xiàn)狀進行了調研和總結,為光纖傳感器的設計更加符合相關行業(yè)的標準規(guī)范打下了基礎。
　　2、對菲涅耳公式進行了推導,重點結合光纖內傳輸光的特點,對光纖內菲涅耳反射公式進行了簡化處理;對基于菲涅耳反射型光纖液體折射率傳感器進行了實驗研究和討論;同時,重點分析了陣列波導光柵器件(AWG)的基本結構和工作原

3、理。
　　3、本論文實現(xiàn)了一種基于AWG的液體折射率多點測量光纖傳感器,在此傳感系統(tǒng)中 AWG器件不僅起到波分復用和解復用的功能,而且其每個信道光纖都可作為一個折射率傳感頭。對此光纖傳感器的原理闡述、實驗、數(shù)據(jù)分析等進行了充分的研究和討論,證明了所設計的傳感器的可行性。
　　實驗結果表明,所設計的折射率多點同時測量光纖傳感器,具有很高的折射率靈敏度,最高達到148.1 dB/RIU,平均折射率靈敏度為101.9 dB/RIU