磁流體填充空芯光子晶體光纖F-P傳感器的設(shè)計(jì).pdf

1、光纖F-P傳感器是近年來發(fā)展非常迅速的一種光纖傳感器。由于它具有抗干擾能力強(qiáng)、可測(cè)量多種物理量、測(cè)量范圍大、測(cè)量精度高、易于與光纖傳感系統(tǒng)相結(jié)合等顯著特點(diǎn)，使光纖F-P傳感器成為了技術(shù)最成熟、應(yīng)用最為廣泛的一種光纖傳感器。光子晶體光纖作為一種新型導(dǎo)光介質(zhì)，由于其微結(jié)構(gòu)而具有許多優(yōu)良的特性，為解決許多通信和傳感方面的難題提供了可能，成為備受關(guān)注的研究熱點(diǎn)。磁流體自問世以來在多個(gè)領(lǐng)域得到了應(yīng)用，成為功能性材料中的一支新秀，尤其是它的折射率可

2、控特性，使其成為一種全新的光學(xué)材料。本文就是利用磁流體的折射率可控特性，結(jié)合光子晶體光纖的優(yōu)點(diǎn)，將磁流體作為傳感介質(zhì)而構(gòu)成的一種新型光子晶體光纖F-P傳感器。
　　本文首先介紹了光纖F-P傳感器和光子晶體光纖的研究進(jìn)展，以及它們的應(yīng)用場(chǎng)合。詳細(xì)敘述了光纖F-P傳感器的工作原理和最新型結(jié)構(gòu)的光纖F-P傳感器，并介紹了光纖F-P傳感器的解調(diào)方法。
　　然后，介紹了磁流體的光學(xué)特性，尤其是磁流體的光透射性和折射率可控特性。進(jìn)行磁流

3、體填充空芯光子晶體光纖F-P傳感器的設(shè)計(jì)，將磁流體填充到空芯光子晶體光纖的纖芯中，由其構(gòu)成光纖F-P腔，通過外磁場(chǎng)改變磁流體的折射率，從而使傳感器輸出光譜發(fā)生變化，這樣就構(gòu)成了新型光纖F-P傳感器。通過對(duì)傳感器輸出光譜的解調(diào)就可以得出外磁場(chǎng)的強(qiáng)度，并研究了提高干涉條紋對(duì)比度的方法。對(duì)磁流體的選擇問題進(jìn)行了詳細(xì)的論述，理論仿真填充磁流體后空芯光子晶體光纖的模場(chǎng)分布，并且介紹傳感器的制作過程。
　　最后，進(jìn)行了傳感器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真，