基于化學(xué)腐蝕法的光纖傳感器件研究.pdf

1、化學(xué)腐蝕法制備光纖傳感器件是目前為止最為簡單和流行的一種方法,其直接利用具有腐蝕性的溶液(氫氟酸溶液)腐蝕光纖、光纖布拉格光柵及長周期光纖光柵包層直徑的方法制成具有特殊性能的光纖傳感器件。此方法與其他方法不同之處在于無須曝光?；瘜W(xué)腐蝕法改變了光纖或光纖光柵的波導(dǎo)結(jié)構(gòu),制成的光纖傳感器對彎曲、溫度、應(yīng)變及折射率等非常敏感,在光纖通信和傳感領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。化學(xué)腐蝕法制作的光纖傳感器件具有體積小、制作過程簡單、可靠、成本低和高靈活等優(yōu)

2、點,憑其獨特的優(yōu)勢已廣泛應(yīng)用在生物化學(xué)、微流體研究和醫(yī)藥化學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域,逐漸地成為科學(xué)界廣泛研究的對象。
　　 自光纖傳感器應(yīng)用以來,引起了人們廣泛的關(guān)注,它有許多其他傳感器無法取代的優(yōu)點,拓寬了光纖技術(shù)的應(yīng)用范圍,在光纖傳感領(lǐng)域逐漸成為一種具有競爭力的技術(shù)。
　　 本文主要致力于局部微結(jié)構(gòu)光纖光柵(Local Microstructured Fiber Bragg Grating,:LMSFBG)和非本征法布里.帕羅干

3、涉(Extrinsic Fabry-Perot Interferometer,EFPI)傳感器的特性與應(yīng)用并分別進行了理論和實驗的研究,具體工作如下:
　　 1)對光纖光柵進行了介紹,簡單介紹了光纖光柵的出現(xiàn)和分類。詳細的說明了光纖光柵在光纖通信領(lǐng)域和光纖傳感領(lǐng)域的應(yīng)用,并對飛秒激光加工法和化學(xué)腐蝕法進行了簡單的敘述。
　　 2)介紹了MSFBG和EFPI傳感器的理論特性分析,根據(jù)這些理論使用Matlab軟件對LMSFB

4、G和EFPI進行數(shù)值模擬。通過模擬結(jié)果分析了影響LMSFBG和EFPI頻譜特性的主要因素。
　　 3)通過局部腐蝕法研制出LMSFBG,對LMSFBG的溫度傳感特性進行了實驗研究。當溫度在20℃,90℃范圍內(nèi)變化時兩諧振峰的波長分別向長波方向移動了0.813nm和0.733nm。溫度靈敏系數(shù)分別為0.01161nm/℃和0.01047nm/℃。
　　 4)通過腐蝕多模光纖端面成功地制備出EFPI傳感器,對其溫度和應(yīng)變的傳