一、光纤传感实验仪的应用（论文文献综述）
杨庆荣[1]（2021）在《基于光纤传感系统的生物溶液特性检测研究》文中研究指明
陈雅明[2]（2020）在《熔锥型混合结构光纤耦合器传感特性的研究》文中进行了进一步梳理随着光学的发展,光纤传感技术也在不断进步,通讯领域中光纤也占有核心地位,光纤传感技术因为利用光信号作为信息的载体,并且以光纤进行信号传输,所以安全性高。并且传输过程中是光信号所以抗电磁干扰能力强,如可以在易燃易爆的危险环境工作,并且可以实现远程测量等。传统的光纤耦合器是具有分光作用的器件,光纤耦合器是一种光无源器件,当然在检测和传感方面的研究也具有重要意义。首先,介绍了几种干涉型的光纤传感器,对光纤耦合器的发展、应用和分类情况进行了介绍,并且简单介绍了近几年中,对于光纤耦合器在各种物理参数的研究现状,如折射率、温度、气体浓度、磁场和电流等。其次,理论上分析了光纤耦合器的原理和耦合理论,关于光纤耦合器的三种制备方法进行了介绍。本文中采用熔锥法制作光纤耦合器,随后制备了2×2熔锥型光纤耦合器,对温度、轴向微应变和盐溶液浓度进行了传感特性的研究,研究结果表明,裸光纤（未附着任何增敏材料）的光纤耦合器,温度传感能力较差,几乎无法实现温度的传感。对轴向微应变和盐溶液浓度的传感特性进行了传感实验,实验结果得到2×2光纤耦合器的轴向微应变灵敏度达到0.0129nm/με,而盐溶液浓度的灵敏度为127.261nm/g.ml-1。最后提出了一种熔锥型混合结构光纤耦合器,用于轴向微应变和盐溶液的传感,在轴向微应变传感特性实验中,因结构中包含了微纳光纤耦合器和马赫-曾德尔干涉仪两种结构的传感优势,实现了结构中微纳光纤耦合器具备小范围精确的微应变测量,而马赫-曾德尔干涉仪部分适合大范围的应变传感测量。随后进行了混合结构光纤耦合器的盐溶液浓度的传感研究,对比了该结构与2×2光纤耦合器的盐溶液浓度传感测试结果,得到了盐溶液浓度传感灵敏度为78.2098nm/g.ml-1
时川[3]（2019）在《多芯光纤超模特性及其传感应用研究》文中研究说明多芯光纤由于其结构的特殊性,在空分复用、光纤传感等领域具有重要应用。本文分析了不同结构参数的多芯光纤的模式特性,并重点研究了弱耦合多芯光纤在光纤传感方面的应用。一方面,系统地分析了多芯光纤的超模特性和功率耦合特性;另一方面提出了一种新型的多芯光纤传感结构,并通过仿真和实验详细研究了其在应变传感和曲率传感等方面的应用。本文的主要研究内容与创新工作包括:（l）利用耦合模理论,分析了强耦合多芯光纤的芯间耦合特性。采用光束传播法,研究了强耦合多芯光纤的结构参数对超模场分布的影响,并且分析了强耦合多芯光纤的结构参数对功率耦合特性的影响。（2）采用光束传播法对强耦合多芯光纤的模式干涉原理进行了详细地仿真研究,分析了强耦合多芯光纤的结构参数对模式干涉过程的影响。提出了一种强耦合多芯光纤纤芯间距的干涉式估算方法,根据强耦合多芯光纤的透射光谱与其纤芯间距关系,通过观测透射光谱可以估算出纤芯间距。（3）提出了一种新型的基于弱耦合多芯光纤的传感结构,该光纤结构由一段弱耦合多芯光纤与两段单模光纤组成,将多芯光纤一端偏芯熔接于输入端单模光纤,使其产生较强的包层模;将多芯光纤另一端对芯熔接于输出端单模光纤,并在溶接点处拉锥,锥形结构的引入有利于提高参与干涉的芯模与包层模之间的功率比,从而提高透射光谱的消光比。通过仿真和实验详细研究了该多芯光纤传感结构的光谱特性随不同结构参数的变化,并将该多芯光纤结构成功应用于曲率、应变等物理量的测量。同时也分析了在该结构中引入更多锥形后对该结构干涉效果的改进。
周敏[4]（2019）在《基于谐振型微结构光纤的微流集成多元传感技术》文中认为微结构光纤（Microstructured optical fibers,MOF）具有复杂多变的结构和丰富的模式特性,通过微孔设计在光纤内部引入新的波导结构,利用谐振耦合原理,可对光纤的传导特性进行调控。其中,基于微流材料集成谐振型微结构光纤对温度、应力和磁场等物理参量的高响应灵敏度,许多具有超高灵敏度的折射率传感器、温度和应力传感器等被广泛研究。然而,由于各个物理参量之间存在交叉敏感的问题,限制了其在双参量或多参量传感领域的应用。因此,利用微流集成技术和谐振耦合原理来开展多元传感器的研究具有重要的学术价值和应用意义。本文通过优化设计微结构光纤的微孔结构,提出了一种基于圆孔混合结构的谐振型微结构光纤,探寻了谐振耦合机理,并分析了其在偏振滤波器和传感器方面的应用;基于谐振耦合原理和微流材料集成光纤,实现了级联多元传感器和混合填充多元传感器。主要研究内容如下:1.通过优化设计微结构光纤的微孔结构,引入包层缺陷,提出了一种基于圆孔混合结构的谐振型微结构光纤。理论模拟并分析了纤芯模式与包层模式的谐振耦合特性及光纤结构参数、温度对谐振区域的影响,提出了其在偏振滤波器方面的应用。利用选择性微流集成技术对该光纤进行填充,实现了Sagnac干涉仪对温度的传感,并进一步提出了其在双参量传感中的应用。2.基于微流材料集成技术,制备了单孔微流注入微结构光纤（Single-hole-microfluidinfiltrated MOF,SHMI-MOF）和光子带隙光纤（Photonic Bandgap Fiber,PBF）,并设计实验研究了两种光纤的传感特性。实验测得SHMI-MOF和PBF的温度灵敏度分别为-13.94nm/°C和-5.39nm/°C,应变灵敏度分别为-34.48pm/με和-29.52pm/με。3.基于两种光纤不同的传感特性,提出了基于PBF和SHMI-MOF级联光纤的级联多元传感器,解决了温度和应力的交叉敏感问题,实现了温度和应力的同时测量。然后,利用两种微流集成技术在同一段光纤上分别进行单孔填充和全填实现了一种新型传感器——混合填充多元传感器,打破了级联多元传感器体积大、损耗大以及制备复杂等局限性。
钟懿[5]（2018）在《微结构光纤理论设计及融合式双参量传感器件研究》文中研究指明自从1996年微结构光纤（Microstructured Optical Fibers,MOF）被首次制备成功以来,由于其内部结构可通过灵活设计来实现无截止单模、大模场面积等优异特性,受到国内外广大学者的普遍关注。目前,微结构光纤的应用研究已经扩展到光通讯、光传感、光电检测、光纤激光器及光学医疗器件等众多重要的领域,使研发各种高性能的微结构光纤及新型传感器件已经成为一种迫切的需要,因此,开展MOF的内部结构设计及新型传感器理论研究具有重要的学术价值和广阔的应用前景。本文利用有限元分析法建立理论模型,对提出的新型高双折射MOF的结构参数——孔径、孔间距等对双折射的影响进行了理论分析,对该新型微结构光纤进行填充实现对温度的传感;提出一种基于长周期光纤光栅与光子带隙光纤融合式双参量光纤传感器,主要的研究内容如下:（1）提出了可降低拉制难度的,包层结构为类矩形排列等孔径圆形空气孔的微结构光纤设计,利用Comsol Multiphysics进行数值模拟并分析了所设计光纤的孔径和孔间距对双折射的影响,通过空气孔间距和直径的选择,在波长为1550nm处双折射数量级达到10-3。所设计光纤结构简单,均为圆孔,拉制过程中变形度较小,是符合实际拉制的高双折射光纤的设计;对该新型微结构光纤选择性填充温敏液体实现了 Sagnac干涉效应并理论分析表明该新型光纤具有温度传感特性,且灵敏度较高。（2）设计了一种新型融合式光纤双参量传感器,该传感器由长周期光纤光栅与光子带隙光纤级联而成,实现了在一根光纤上温度与应变的同时测量,并抑制了交叉敏感干扰。对该光纤传感器进行温度与应变响应实验,测得光子带隙光纤与长周期光纤光栅灵敏度分别为-6.32133nm/°C和0.04053nm/°C,应变灵敏度分别为-0.13162nm/N和-0.23183nm/V。通过双参量灵敏度矩阵,实现温度与应变的同时测量。
杜志泉[6]（2015）在《硫酸铜酸性溶液光纤传感的研究》文中进行了进一步梳理铜电解液的成分是铜电解精炼的重要工艺参数,密切影响阴极铜的析出质量。因此,实现铜电解液成分的在线检测具有重要的意义。光纤传感技术具有许多独特的优点,近几年得到迅速发展,满足了各类装置以及系统对信息的获取与传输提出的要求,在越来越多的领域得到应用。本文通过实验测定了硫酸铜酸性溶液中铜离子浓度与密度、电导率、p H值、折射率和运动粘度这些理化指标之间的关系,研究了这些理化指标对光纤传感的影响;采用光纤传感技术,研究了无涂覆层塑料导光纤在硫酸铜酸性溶液中的无应力弯曲传感特性、透射传感特性和透镜传感特性,获得硫酸铜酸性溶液中光纤相对传输系数与铜离子浓度的关系,并在此基础上建立导光纤无应力弯曲传感模型。实验结果对酸性溶液中铜离子的在线测试具有一定的积极作用,为光纤传感在铜电解液成分在线检测方面的应用进行初步探究。实验结果表明,随着溶液中铜离子浓度的增加,溶液的密度、电导率、折射率、运动粘度均逐渐变大,且呈现线性关系;随着铜离子与硫酸根离子比例的增大,所构成直线的斜率逐渐变小。随着溶液中铜离子浓度的增加,溶液的p H值逐渐减小;同一铜离子浓度附近,随着铜离子与硫酸根离子比例的增大,溶液的p H值逐渐增大。对于导光纤无应力弯曲传感,随着溶液中铜离子浓度的增加,光纤相对传输系数逐渐减小,且呈现线性关系,表明光强损耗随溶液浓度的增大而增大。对于导光纤透射传感,随着溶液中铜离子浓度的增加,光纤相对传输系数逐渐减小,呈现指数衰减的关系。对于透镜传感,随着溶液中铜离子浓度的增加,相对传输系数逐渐减小,且呈现线性关系,表明溶液的透光率随溶液浓度的增大而减小。三种传感方式的实验结果均表明,随着铜离子与硫酸根离子比例的增大,相对传输系数衰减的速率逐渐变大。建立导光纤无应力弯曲传感的模型,得到光纤相对传输系数与光纤弯曲损耗系数的关系为:通过实验测量得到光纤相对传输系数,然后利用所建立模型求得弯曲损耗系数,将其带入弯曲损耗关系式计算出此溶液与光纤界面处的折射率2n￠,再根据溶液折射率2n与铜离子浓度r（g/L）的关系式以及与界面处折射率2n￠的关系式,可计算出此溶液中铜离子的浓度。将所建立的模型应用于不同组成的硫酸铜酸性溶液中铜离子浓度的分析计算,拟合值与实验值吻合。
翟俊文[7]（2014）在《光纤传感器倾斜式测量小孔圆度误差方法研究》文中研究表明随着科学技术的不断发展，工业领域对检测技术的要求也越来越高。孔类零件在机械零件中是比较常见的，对其检测的要求也越来越严格，其中对小孔的检测是比较困难的。本文总结了前人对小孔检测的方法，在此基础上提出了光纤传感器倾斜式测量小孔圆度误差的方法，并完成了以下主要内容：1、对近些年国内外小孔检测的方法做了汇总，并总结了各类小孔检测方法的优缺点，最终提出使用反射式强度调制型光纤传感器对小孔进行检测。2、对于小孔内部测量空间有限的问题提出了光纤传感器倾斜式测量的方法，简述了其工作原理、检测流程和标定方法，并对光纤传感器探头结构形式进行分析和确定。3、对圆度评定方法进行总结，分析了各种评定方法的优缺点，采用最小二乘法对圆度进行评定并对其建立了数学模型。4、对光纤对结构和三光纤结构的RIM-FOS建立了数学模型，并用MATLAB进行了仿真，详细分析了光纤对结构参数和三光纤结构参数（接收光纤与发射光纤芯径r、数值孔径NA、光纤间距L）及凹面和倾斜角对光强调制输出特性曲线的影响规律。对两种光纤结构的光强调制特性进行了比较，验证了了三光纤结构光纤传感器的优点以及用于倾斜式测量的优势。5、通过光纤传感实验仪对光纤对结构光纤传感器及两对光纤对结构传感器数据比值进行了实验和记录，绘制了光强调制特性曲线，对仿真结论进行了验证。
周翠荣[8]（2011）在《光纤光栅应变传感器的若干解调技术研究》文中研究表明随着光纤通信及光纤传感等技术的飞速发展,光纤传感器作为一种新型的探测装置得到原来越多的应用和研究。不同于传统的电传感器,光纤传感器以光信号为转换及传输的载体,体积小,重量轻,抗电磁干扰,适用于易爆易燃等恶劣环境。光纤光栅传感器不仅具有普通光纤传感器的这些优点,更由于自身波长编码的特性,这使得光纤光栅传感器不受光源起伏、光纤弯曲损耗、连接损耗等因素影响。光纤光栅本身有设计波长,具有自参考性,不需要固有参考点,可实现对结构完整性,安全性,损伤程度的实时监测。通过采用密集波分复用技术,还可实现光纤光栅传感阵列分布式检测,在大型土木工程,航天航空,能源化工等领域有广泛应用前景。研究了光纤光栅传感器的应用原理。介绍了光纤光栅的结构,针对光纤光栅的应变敏感特性分别进行了分析研究,并根据耦合模理论推导出了光纤光栅的反射谱表达式,并对施加应变时反射谱的移动进行了数值模拟。讨论了光纤光栅的各种不同形式的封装原理及各自的优缺点,并详细介绍了本文所选取的封装方法及操作工艺。介绍了常用的几种光纤光栅静态应变传感装置及其理论计算公式,建立了悬臂梁式光纤光栅静态应变传感器实验系统,用光传感分析仪提供扫描光源和光谱分析,进行了实验观测,在现有实验条件下,共搭建了两套悬臂梁式静态应变装置,分别对其应变灵敏度进行了计算分析,实验表明悬臂梁式光纤光栅传感器性能良好,具有较高的线性度。通过对光纤光栅反射谱的研究,提出了基于强度解调的光纤光栅应变传感器,通过合理选择激光光源和光纤光栅,在一定动态范围内,输出信号光的光强与动态应变的最大幅度两者之间呈线性关系,根据理论分析建立实验系统,进行实验观测。此外,本文还研究了光纤传输的Mach-Zehnder干涉应变传感测量系统。介绍了光纤M-Z干涉仪测应变系统的基本结构和原理,搭建实验系统进行实验观测,对实验结果进行了讨论。
彭保进[9]（2010）在《计算机辅助物理实验改造的设计与实现》文中指出计算机在科学研究、自动控制、信息处理和日常生活等领域的使用越来越广泛,这是必然的趋势,物理实验教学的改革也应当要适应这个趋势。《欧洲物理学学报》曾发表评论认为物理教学当中的计算机辅助教学将是继传统的理论教学和实验教学之后的第三个教学形态。目前传统物理实验存在的普遍问题：要不太“古老”、太“陈旧”了（让学生重复“刀耕火种”的技能）,实验方法和手段落后,学生对实验不感兴趣,实验教学效果差,要不太“自动化”了,大大削弱了学生的实验基本技能训练。针对以上问题,在充分考虑到不削弱学生的实验基本技能训练的前提下,充分利用计算机技术、光电技术、传感技术与虚拟仪器技术并结合“软件工程和软件过程”理论来改造普通物理的力、热、光、电中的具代表性的实验,并在软件开发中引入了计算机辅助教育思想,自制相应的实验仪器、自编相应的计算机软件（实时显示实验现象,直接在计算机上做实验报告、打印实验报告、批改实验报告等）。计算机介入实验用于采集物理量数据、控制实验过程等,采用以下6种方法：（1）利用计算机并口技术;（2）利用计算机串口技术;（3）利用线阵CCD技术；（4）利用面阵CCD（摄像头）技术；（5）利用USB技术；（6）利用数据采集卡。根据不同实验的特点,充分考虑优化组合原则,采用的实验改造方案为：（一）“转动惯量测定实验”等考虑多组实验共用一台计算机并要求高速采集数据的特点,选用第（1）种方法进行改造：（二）“磁光调制实验”等考虑由一台计算机控制一组实验或对数据采集速度要求不是很高的特点,选用第（2）种方法进行改造;（三）“利用光栅常数测定光波长实验”等考虑到观察的光学图像面积大等特点,选用第（3）种方法进行改造;（四）“用双棱镜干涉测量光的波长实验”、“光纤传感实验”等考虑到干涉条纹的特性及设备成本的因素,选用第（4）种方法进行改造;（五）“气体PTV关系研究实验”、“导热系数测定实验”等考虑到数据采集速度及接口的通用性的因素,选用第（5）种方法进行改造；（6）“RLC暂态过程实验”等考虑到高速数据采集的特点,选用第（6）种方法进行改造。另外,考虑到窗口环境下的控制,以上每种方案均结合Visual Basic语言进行开发。改造的成果在部分高校得到应用,实验结果表明：本文采用的计算机辅助物理实验改造效果显着,既让实验体现现代技术的作用,使学生学到并掌握先进的实验技术,又不影响基本技能的训练,每个实验的实验过程清晰明了、直观方便。缩短了学生所学知识与现代实际技术的距离,极大地提高学生实验兴趣。在普通物理实验改革中走出实质性的一步,可直接作为产品进行开发和推广,将为当前不景气的教学仪器产业开辟一条新路子。
王少力[10]（2009）在《分布式光纤传感技术在土坝形变监测中的应用研究》文中提出堤防工程是重要的防洪工程之一,堤防的稳固是人民生命财产安全的重要保障。而形变是堤防破坏的明显先兆,因此,堤防形变的实时监测对于及时发现险情、指导抢险具有重要意义。有别于以往的点式和阵列式监测模式,分布式光纤传感系统是近年来发达国家竞相研发的一项尖端技术,它具有抗电磁干扰、防燃、防爆、抗腐蚀、具有大功率信号传输带宽、实时、动态和分布广等诸多优点,从而弥补了堤防点式监测盲区的数据空缺,提高了堤防形变监测的精度。基于分布式光纤传感技术,以河南黄河某堤防段的丁坝为研究对象,对丁坝的形变监测进行研究。论文主要内容包括:1.综合分析了国内外相关研究文献,介绍了黄河堤坝的内部结构,探讨了丁坝形变的成因及机理。2.介绍了分布式光纤传感的应变监测原理;构建了基于瑞士Omnisens公司的DiTeSt光纤传感分析仪的丁坝形变监测系统;分析了监测系统中的数据流程,设计了软件系统的主要功能模块。3.研究了传感器的铺设方案,提出了不同的方案并进行了比较和结构设计;重点研究了基于分布式光纤传感的形变探测管,推导了光纤应变与探测管沉降量的关系,对结构进行了选型设计。4.对光纤的纵向拉伸进行了实验研究,测定了用于试验的传感光纤的弹性系数,由此确定了用于光纤探测管的传感部分的长度。5.基于提出的传感光缆铺设方案,搭建了丁坝试验模型,开展了丁坝形变的模拟试验研究;分析和讨论了实验结果。
二、光纤传感实验仪的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、光纤传感实验仪的应用（论文提纲范文）
（2）熔锥型混合结构光纤耦合器传感特性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 干涉型光纤传感器的分类 |
| 1.3 光纤耦合器的概述 |
| 1.3.1 光纤耦合器的发展和应用 |
| 1.3.2 光纤耦合器的类型 |
| 1.4 光纤耦合器的研究现状 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 光纤耦合器的理论研究 |
| 2.1 光纤结构及光的传输 |
| 2.2 光纤耦合器原理 |
| 2.2.1 浓度传感原理 |
| 2.2.2 轴向应变传感原理 |
| 2.3 耦合模理论 |
| 2.4 光纤耦合器的制备方法 |
| 2.5 光纤耦合器参数特性 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 2×2光纤耦合器的传感特性研究 |
| 3.1 2×2光纤耦合器的制作 |
| 3.2 2×2光纤耦合器的光谱特性分析 |
| 3.3 2×2光纤耦合器的温度传感特性实验 |
| 3.4 2×2光纤耦合器的轴向微应变传感特性实验 |
| 3.5 2×2光纤耦合器的溶液盐浓度传感特性实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 混合结构光纤耦合器传感特性研究 |
| 4.1 混合结构光纤耦合器的制作 |
| 4.2 混合结构光纤耦合器的轴向微应变传感特性研究 |
| 4.2.1 微纳光纤耦合器的轴向微应变传感测试 |
| 4.2.2 马赫-曾德尔干涉仪的轴向微应变传感测试 |
| 4.3 混合结构光纤耦合器的盐溶液浓度传感特性研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）多芯光纤超模特性及其传感应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 多芯光纤的研究现状及其应用 |
| 1.2.1 多芯光纤的发展 |
| 1.2.2 多芯光纤在传感领域的应用 |
| 1.3 课题的意义和研究内容 |
| 2 多芯光纤的模式耦合理论分析 |
| 2.1 多芯光纤的耦合模理论 |
| 2.2 多芯光纤的超模特性 |
| 2.2.1 超模特性的理论分析 |
| 2.2.2 超模特性的仿真分析 |
| 2.3 多芯光纤的功率耦合特性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 多芯光纤的传感机制分析 |
| 3.1 多芯光纤模式干涉原理分析 |
| 3.1.1 多芯光纤模式干涉理论分析 |
| 3.1.2 强耦合多芯光纤模式干涉仿真分析 |
| 3.1.3 弱耦合多芯光纤模式干涉仿真分析 |
| 3.2 强耦合多芯光纤纤芯间距的干涉式估算方法 |
| 3.3 多芯光纤的传感原理 |
| 3.3.1 应变传感原理 |
| 3.3.2 曲率传感原理 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 新型弱耦合多芯光纤传感结构的传感特性研究 |
| 4.1 常见弱耦合多芯光纤传感结构 |
| 4.1.1 两端锥形多芯光纤传感结构 |
| 4.1.2 两端偏芯多芯光纤传感结构 |
| 4.2 偏芯锥形多芯光纤传感结构 |
| 4.2.1 偏芯锥形结构 |
| 4.2.2 偏芯结构分析 |
| 4.2.3 锥形结构分析 |
| 4.2.4 偏芯锥形结构的制作 |
| 4.2.5 应变传感特性研究 |
| 4.2.6 曲率传感特性研究 |
| 4.3 偏芯多锥多芯光纤传感结构 |
| 4.3.1 偏芯多锥结构 |
| 4.3.2 多锥结构分析 |
| 4.3.3 偏芯双锥多芯光纤传感结构的应变传感特性研究 |
| 4.3.4 偏芯三锥多芯光纤传感结构的应变传感特性研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 论文的工作总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）基于谐振型微结构光纤的微流集成多元传感技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 谐振型微结构光纤的研究背景 |
| 1.1.1 微结构光纤的发展概述及特性 |
| 1.1.2 谐振型微结构光纤 |
| 1.2 材料集成微结构光纤的研究进展及其传感应用 |
| 1.2.1 微结构光纤的材料集成技术 |
| 1.2.2 材料集成微结构光纤的传感应用 |
| 1.3 研究意义及主要研究内容 |
| 第2章 微结构光纤的传导理论及其特性研究 |
| 2.1 微结构光纤传导理论 |
| 2.1.1 折射率引导型微结构光纤传导原理 |
| 2.1.2 光子带隙型微结构光纤传导理论 |
| 2.2 微结构光纤模式耦合理论 |
| 2.2.1 纤芯模式与包层缺陷模式之间的模式耦合理论 |
| 2.2.2 双芯之间的模式耦合理论 |
| 2.2.3 三芯之间的模式耦合理论 |
| 2.3 微结构光纤的数值模拟方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 谐振型微结构光纤的理论设计及其传感研究 |
| 3.1 高双折射微结构光纤的基本特性 |
| 3.2 谐振型微结构光纤的理论设计及参数分析 |
| 3.2.1 谐振型微结构光纤的基本结构 |
| 3.2.2 谐振型微结构光纤的参数分析 |
| 3.3 基于谐振型微结构光纤的Sagnac干涉仪温度传感特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于微流材料集成的微结构光纤及其传感研究 |
| 4.1 单孔微流注入微结构光纤及其传感研究 |
| 4.1.1 微结构光纤的选择性微流注入技术 |
| 4.1.2 单孔微流注入微结构光纤的理论设计 |
| 4.1.3 单孔微流注入微结构光纤的制备及传感特性分析 |
| 4.2 微流材料集成光子带隙光纤及其传感研究 |
| 4.2.1 微流材料集成光子带隙光纤 |
| 4.2.2 光子带隙光纤的传感特性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 融合式光纤多元传感器的传感实验研究 |
| 5.1 级联多元传感器的设计及传感特性研究 |
| 5.1.1 级联多元传感器的温度传感特性 |
| 5.1.2 级联多元传感器的应力传感特性 |
| 5.1.3 级联多元传感器的双参量传感应用研究 |
| 5.2 混合填充多元传感器的设计及传感特性研究 |
| 5.2.1 混合填充多元传感器的温度传感特性 |
| 5.2.2 混合填充多元传感器的应力传感特性 |
| 5.2.3 混合填充多元传感器的双参量传感应用及实验研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果 |
（5）微结构光纤理论设计及融合式双参量传感器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 微结构光纤的研究背景 |
| 1.1.1 微结构光纤基本特性 |
| 1.1.2 国内外高双折射微结构光纤的研究现状 |
| 1.2 光纤传感器的研究背景 |
| 1.2.1 基于高双折射微结构光纤的传感研究进展 |
| 1.2.2 光纤光栅传感器的优势及其应用 |
| 1.2.3 光纤双参量传感技术的研究现状 |
| 1.3 本文研究思路 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 微结构光纤传导理论及光纤光栅耦合模理论 |
| 2.1 微结构光纤的数值模拟方法 |
| 2.2 光子带隙光纤传导理论及传感原理 |
| 2.3 长周期光纤光栅耦合模理论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 新型微结构光纤及其传感应用研究 |
| 3.1 高双折射微结构光纤的基本特性 |
| 3.2 高双折射等直径圆孔微结构光纤理论设计 |
| 3.2.1 新型微结构光纤基本结构 |
| 3.2.2 微结构光纤结构参数分析 |
| 3.3 基于新型微结构光纤Sagnac干涉仪温度传感特性与数值模拟 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 典型传感器制备及其传感特性研究 |
| 4.1 高频CO_2激光脉冲写制长周期光纤光栅 |
| 4.1.1 高频CO_2激光脉冲写入法介绍 |
| 4.1.2 实验平台及操作步骤 |
| 4.2 写制参数对长周期光纤光栅的影响 |
| 4.2.1 写制周期对长周期光纤光栅的影响 |
| 4.2.2 激光打标次数对长周期光纤光栅的影响 |
| 4.2.3 温度传感特性研究 |
| 4.3 采用微流材料集成方法制作光子带隙光纤 |
| 4.3.1 微流材料集成方法简介及实验装置 |
| 4.3.2 温度传感特性研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 融合式光纤双参量传感器的结构设计与传感实验研究 |
| 5.1 融合式光纤双参量传感器的结构设计 |
| 5.2 融合式双参量传感实验 |
| 5.2.1 温度响应分析 |
| 5.2.2 应变响应分析 |
| 5.3 温度应变同时测量传感研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果 |
（6）硫酸铜酸性溶液光纤传感的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 铜的电解精炼 |
| 1.1.1 铜电解精炼的基本原理 |
| 1.1.2 铜电解精炼的工艺流程 |
| 1.1.3 艺要素 |
| 1.2 铜电解液的成分及其对生产的影响 |
| 1.2.1 铜离子浓度对生产的影响 |
| 1.2.2 氯离子浓度对生产的影响 |
| 1.2.3 杂质对生产的影响 |
| 1.2.4 添加剂对生产的影响 |
| 1.3 铜电解液成分的检测技术现状 |
| 1.3.1 ICP-AES法 |
| 1.3.2 原子吸收法 |
| 1.3.3 化学分析法 |
| 1.3.4 其他方法 |
| 1.4 光纤传感技术的发展与应用 |
| 1.4.1 光纤传感器的分类 |
| 1.4.2 光纤弯曲损耗 |
| 1.4.3 光纤传感技术的发展现状 |
| 1.4.4 光纤传感技术的应用 |
| 1.4.5 光纤传感技术的主要发展方向 |
| 1.5 溶液的微观结构 |
| 1.5.1 水的微观结构 |
| 1.5.2 水的团簇结构模型 |
| 1.5.3 改变水分子团簇结构的方法 |
| 1.5.4 液态水氢键的主要影响因素 |
| 1.5.5 离子对水分子结构的影响 |
| 1.6 本文研究目的及内容 |
| 1.6.1 本文研究目的及意义 |
| 1.6.2 本文研究内容 |
| 第2章 实验原理与方法 |
| 2.1 实验原理 |
| 2.1.1 光纤的传光原理 |
| 2.1.2 光纤传感器的基本构成及原理 |
| 2.1.3 PIN型光电二极管的结构及工作原理 |
| 2.1.4 光纤传感实验原理 |
| 2.2 实验设备与仪器 |
| 2.3 溶液的成分与配制 |
| 2.4 溶液理化性质的测定 |
| 2.5 光纤传感实验 |
| 2.5.1 导光纤无应力弯曲传感 |
| 2.5.2 导光纤透射传感 |
| 2.5.3 透镜传感 |
| 第3章 溶液组成对其理化性质的影响 |
| 3.1 溶液组成对密度的影响 |
| 3.2 溶液组成对电导率的影响 |
| 3.3 溶液组成对pH值的影响 |
| 3.4 溶液组成对折射率的影响 |
| 3.5 溶液组成对运动粘度的影响 |
| 3.6 溶液折射率与密度、电导率、运动粘度的关系 |
| 3.6.1 溶液折射率与密度的关系 |
| 3.6.2 溶液折射率与电导率的关系 |
| 3.6.3 溶液折射率与运动粘度的关系 |
| 3.7 溶液理化性质对光纤传感的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 溶液组成对光纤传感的影响 |
| 4.1 溶液组成对导光纤无应力弯曲传感的影响 |
| 4.2 溶液组成对导光纤透射传感的影响 |
| 4.3 溶液组成对透镜传感的影响 |
| 4.4 离子对光纤传感的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 导光纤无应力弯曲传感模型 |
| 5.1 导光纤无应力弯曲传感模型的建立 |
| 5.2 传感模型在硫酸铜酸性溶液中的应用 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（7）光纤传感器倾斜式测量小孔圆度误差方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.2 小孔圆度测量方法现状 |
| 1.2.1 小孔圆度测量方法总结 |
| 1.2.2 小孔测量方法特点的总结 |
| 1.3 光纤传感器概述 |
| 1.3.1 光纤传感器的原理及分类 |
| 1.3.2 光纤传感器的特点及发展现状 |
| 1.4 反射式强度调制光纤传感器的发展现状 |
| 1.4.1 反射式强度调制光纤传感器的概述 |
| 1.4.2 RIM-FOS 的发展现状 |
| 1.5 主要内容 |
| 第二章 光纤传感器倾斜式测量的总体方案 |
| 2.1 总体方案概述 |
| 2.2 三光纤结构的选取 |
| 2.3 光纤传感器的标定 |
| 2.4 圆度和圆度误评定方法 |
| 2.4.1 圆度评定方法 |
| 2.4.2 最小二乘法建模 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 光纤传感器的仿真及分析 |
| 3.1 RIM-FOS 基本原理 |
| 3.2 光场分析 |
| 3.2.1 均匀分布假设 |
| 3.2.2 圆台型分布假设 |
| 3.2.3 钟型分布假设 |
| 3.2.4 高斯及类高斯分布 |
| 3.3 M 函数 |
| 3.4 光纤对结构输出特性的仿真及分析 |
| 3.4.1 光纤对结构 M 的建立 |
| 3.4.2 r1对 M 影响 |
| 3.4.3 r2对 M 影响 |
| 3.4.4 距离 L 对 M 影响 |
| 3.4.5 NA 对 M 影响 |
| 3.4.6 倾斜对 M 影响 |
| 3.4.7 凹面对 M 影响 |
| 3.4.8 光纤对结构参数对输出特性曲线的影响规律总结 |
| 3.5 三光纤结构输出特性的仿真及分析 |
| 3.5.1 三光纤结构 M 的建立 |
| 3.5.2 r1对 M 影响 |
| 3.5.3 r2对 M 影响 |
| 3.5.4 r3对 M 影响 |
| 3.5.5 间距 L1 对 M 影响 |
| 3.5.6 间距 L2 对 M 影响 |
| 3.5.7 NA 对 M 影响 |
| 3.5.8 倾斜对 M 影响 |
| 3.5.9 凹面对 M 影响 |
| 3.5.10 三光纤结构参数对输出特性曲线的影响规律总结 |
| 3.6 三光纤结构与光纤对结构的比较 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 实验及误差分析 |
| 4.1 光纤传感实验仪简介 |
| 4.2 实验步骤 |
| 4.3 实验数据及分析 |
| 4.3.1 第一对光纤对结构的实验数据 |
| 4.3.2 第二对光纤对结构的实验数据 |
| 4.3.3 两光纤对实验数据之比 |
| 4.4 误差分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（8）光纤光栅应变传感器的若干解调技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤传感及光纤光栅传感器的特点 |
| 1.2 光纤光棚传感器封装及其解调技术的国内外研究现状和水平 |
| 1.3 光纤光栅传感器的应用研究现状 |
| 1.4 本文研究内容、意义 |
| 1.4.1 木论文的研究意义 |
| 1.4.2 本论文的内容安排 |
| 第二章 光纤光栅应变传感结构及解调原理 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 传感器的工作原理 |
| 2.2.1 光纤布拉格光栅的结构 |
| 2.2.2 应变传感原理 |
| 2.3 光纤光栅的封装 |
| 2.4 常见的FBG应变传感结构及应变计算 |
| 2.4.1 悬臂梁式结构 |
| 2.4.2 膜片式结构 |
| 2.4.3 弹簧管结构 |
| 2.5 常用的解调方式与系统构成 |
| 2.5.1 光栅匹配滤波器法 |
| 2.5.2 可调谐F-P滤波器法 |
| 2.5.3 边缘滤波器法 |
| 2.5.4 干涉法 |
| 2.5.5 其他解调方法的研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 光纤光栅静态应变传感器的波长解调技术 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 封装及结构 |
| 3.3 静态应变MATLAB仿真 |
| 3.4 实验 |
| 3.4.1 实验装置 |
| 3.4.2 实验结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 光纤光栅动态应变传感器的强度解调技术 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 MATLAB仿真及原理说明 |
| 4.3 基于强度解调的光纤光栅动态应变传感器实验 |
| 4.3.1 实验装置 |
| 4.3.2 实验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 光纤动态应变传感器的M-Z干涉解调技术 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 光纤M-Z干涉仪结构及原理 |
| 5.2.1 光纤M-Z干涉仪 |
| 5.2.2 光纤M-Z干涉应变传感 |
| 5.3 全光纤M-Z干涉测量实验 |
| 5.3.1 实验装置 |
| 5.3.2 实验结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表论文 |
| 致谢 |
（9）计算机辅助物理实验改造的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文选题背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容及框架 |
| 第2章 利用计算机并行口技术进行改造 |
| 2.1 计算机辅助实验改造系统的并口技术 |
| 2.2 转动惯量测定实验仪的改造 |
| 2.2.1 系统需求分析 |
| 2.2.2 系统设计方法 |
| 2.2.3 系统实现 |
| 2.3 液体沾滞系数的测量实验改造 |
| 2.3.1 系统需求分析 |
| 2.3.2 系统设计方法 |
| 2.3.3 系统实现 |
| 第3章 利用计算机串口技术进行改造 |
| 3.1 计算机辅助实验改造系统的串口技术 |
| 3.2 磁光调制实验仪的改进 |
| 3.2.1 系统需求分析 |
| 3.2.2 系统设计方法 |
| 3.2.3 系统实现 |
| 第4章 利用线阵CCD结合VB进行改造 |
| 4.1 计算机辅助实验改造的CCD技术 |
| 4.2 利用光栅常数测定光波长实验 |
| 4.2.1 需求分析 |
| 4.2.2 系统设计方法 |
| 4.2.3 系统实现 |
| 4.3 光的衍射实验改造 |
| 4.3.1 需求分析 |
| 4.3.2 系统设计方法 |
| 4.3.3 系统实现 |
| 第5章 利用面阵CCD(摄像头)结合VB改造 |
| 5.1 计算机辅助实验改造的面阵CCD技术 |
| 5.2 用双棱镜干涉测量光的波长实验改造 |
| 5.2.1 需求分析 |
| 5.2.2 系统设计方法 |
| 5.2.3 系统实现 |
| 5.3 低成本光纤传感实验改造 |
| 5.3.1 需求分析 |
| 5.3.2 系统设计方法 |
| 5.3.3 系统实现 |
| 第6章 利用USB结合VB进行改造 |
| 6.1 计算机辅助实验改造的USB数据采集技术 |
| 6.1.1 USB |
| 6.1.2 信号采集器 |
| 6.2 导热系数测定实验改造 |
| 6.2.1 需求分析 |
| 6.2.2 系统设计方法与实现 |
| 6.3 气体PTV关系研究实验改造 |
| 6.3.1 需求分析 |
| 6.3.2 系统设计方法及实现 |
| 第7章 利用数据采集卡结合VB进行改造 |
| 7.1 计算机辅助实验改造的数据采集卡技术 |
| 7.2 RLC暂态过程实验改造 |
| 7.2.1 需求分析 |
| 7.2.2 系统设计方法 |
| 7.2.3 系统实现 |
| 第8章 结束语 |
| 参考文献 |
| 附录一 专利证书(共5个) |
| 1. "转动惯量测定实验仪"专利图 |
| 2. "液体沾滞系数的测量实验仪"专利图 |
| 3. "光的衍射实验仪"专利图 |
| 4. "用双棱镜干涉测量光的波长实验仪"专利图 |
| 5. "低成本光纤传感实验仪"专利图 |
| 6. "导热系数测定实验仪"专利图 |
| 7. "气体PTV关系研究实验仪"专利图 |
| 8. "RLC暂态过程实验仪"专利图 |
| 附录二 获奖证书 |
| 致谢 |
（10）分布式光纤传感技术在土坝形变监测中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 黄河丁坝的概况 |
| 1.2.1 黄河丁坝的结构及尺寸 |
| 1.2.2 丁坝险情的主要形式及机理 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 丁坝坝头局部冲深的计算研究 |
| 1.3.2 溢流丁坝附近自由水面的研究和数值模拟 |
| 1.3.3 丁坝群近体流动结构的可视化实验研究 |
| 1.3.4 根石的防护研究 |
| 1.3.5 根石探测装置及系统的研究 |
| 1.3.6 丁坝的安全监测研究 |
| 1.4 分布式光纤应变传感原理 |
| 1.5 本文的主要工作 |
| 第二章 堤坝形变监测系统设计 |
| 2.1 堤坝的物理模型 |
| 2.2 堤坝监测系统的组成和功能 |
| 2.2.1 堤坝监测系统的组成 |
| 2.2.2 堤坝监测系统的各部分功能 |
| 2.3 监测系统的硬件系统 |
| 2.3.1 传感光缆的技术特性及选型 |
| 2.3.2 DiTeSt仪器及性能参数 |
| 2.4 监测系统的数据管理 |
| 2.4.1 DiTeSt仪器的数据获取 |
| 2.4.2 监测系统数据流程 |
| 2.5 监测系统软件组成 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 传感器布设方案研究 |
| 3.1 “T”形布设方案及结构设计 |
| 3.2 近似多边形布设方案及结构设计 |
| 3.3 网格式布设方案及结构设计 |
| 3.3.1 传感器装夹结构设计 |
| 3.3.2 施压装置的工作原理 |
| 3.3.3 施压装置的结构设计 |
| 3.4 悬臂式布设方案及结构设计 |
| 3.4.1 分布式光纤形变探测管的工作原理 |
| 3.4.2 分布式光纤形变探测管的结构设计 |
| 3.5 传感器布设方案比较 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 堤坝形变监测试验研究 |
| 4.1 光纤的拉伸试验 |
| 4.2 分布式光纤形变探测管性能研究 |
| 4.3 分布式光纤形变探测管性能测试 |
| 4.3.1 试验目的和设备 |
| 4.3.2 试验操作方法和步骤 |
| 4.3.3 试验结果与分析 |
| 4.4 基于分布式光纤传感的堤坝形变监测的试验研 |
| 4.4.1 试验目的和设备 |
| 4.4.2 试验方法和步骤 |
| 4.4.3 试验结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A:攻读学位期间发表的学术论文 |
| 附录 B:攻读学位期间取得的科研成果 |
四、光纤传感实验仪的应用（论文参考文献）
- [1]基于光纤传感系统的生物溶液特性检测研究[D]. 杨庆荣. 重庆邮电大学, 2021
- [2]熔锥型混合结构光纤耦合器传感特性的研究[D]. 陈雅明. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [3]多芯光纤超模特性及其传感应用研究[D]. 时川. 北京交通大学, 2019(01)
- [4]基于谐振型微结构光纤的微流集成多元传感技术[D]. 周敏. 重庆邮电大学, 2019(02)
- [5]微结构光纤理论设计及融合式双参量传感器件研究[D]. 钟懿. 重庆邮电大学, 2018(01)
- [6]硫酸铜酸性溶液光纤传感的研究[D]. 杜志泉. 河南科技大学, 2015(03)
- [7]光纤传感器倾斜式测量小孔圆度误差方法研究[D]. 翟俊文. 山东理工大学, 2014(01)
- [8]光纤光栅应变传感器的若干解调技术研究[D]. 周翠荣. 南京师范大学, 2011(05)
- [9]计算机辅助物理实验改造的设计与实现[D]. 彭保进. 华东师范大学, 2010(06)
- [10]分布式光纤传感技术在土坝形变监测中的应用研究[D]. 王少力. 湖南科技大学, 2009(06)