熔嵌中空雙芯光纖傳感器及其溫度特性研究.pdf

1、熔嵌中空雙芯光纖是一種具有特殊幾何結(jié)構(gòu)的特種光纖，本文對該光纖的熱變形過程進行了理論與實驗研究，旨在利用該光纖制備出具有高靈敏度的光纖溫度傳感器。制備了基于此光纖的馬赫-曾德爾干涉儀和長周期光纖光柵，并對其溫度特性進行了理論與實驗研究。具體研究工作如下：
　　建立了熔嵌中空雙芯光纖的有限元模型，對光纖熔融拉錐過程進行了熱力學(xué)分析，并利用ANSYS對光纖熔融拉錐過程進行了仿真，得到了光纖的應(yīng)力應(yīng)變特性，得到了不同拉伸速度下的光纖變形

2、曲線。
　　對光纖熱塌縮過程進行了理論分析，并利用ANSYS對光纖熱塌縮過程進行了仿真，得到了不同加熱參數(shù)下光纖的塌縮變形量，分析了加熱溫度與加熱時間對塌縮形變量的影響。
　　對熔嵌中空雙芯光纖的端面圖像進行了圖像處理，測量出了光纖端面的幾何尺寸。制備了基于此光纖的馬赫-曾德爾干涉儀，討論了不同彎曲程度對干涉儀透射譜的影響。對干涉儀的溫度特性進行了理論與實驗研究，實驗研究結(jié)果表明：隨著溫度的升高，干涉儀峰值波長向短波方向移動

3、，并且不同峰值波長處的溫度靈敏度有所不同，波長越長，靈敏度越高。
　　搭建了長周期光纖光柵制作平臺，并利用熱塌縮法制備了不同參數(shù)的長周期光纖光柵。討論了不同制作參數(shù)對光纖光柵透射譜的影響。最后對長周期光纖光柵的溫度特性進行了理論與實驗研究，實驗結(jié)果表明：隨著溫度的升高，光柵諧振峰值波長向長波方向移動，并且升溫與降溫過程相符，光柵熱穩(wěn)定性良好，溫度靈敏為33 pm/℃。
　　綜上所述，我們利用熔嵌中空雙芯光纖制備的兩種光纖傳感