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1、雙錐光纖輸出光功率畢業(yè)論文目錄摘要IAbstractII目錄III第一章緒論11.1課題的研究背景及意義11.2國內外研究狀況及分析11.2.1折射率光纖傳感器的研究狀況11.2.2錐形光纖的研究進展81.3本文的結構安排10第二章光纖及雙錐光纖112.1光纖112.1.1光纖的結構112.1.2光纖的分類122.1.3光纖的損耗122.1.4外界因素引起的單模光纖系統的損耗132.2雙錐光纖152.2.1雙錐光纖的加工15442.2.2雙錐光纖的傳輸理論162.2.3雙錐光纖的耦合特性182.2.4雙錐
2、光纖的調制特性192.3本章小節(jié)20第三章光纖傳感器213.1光纖傳感器的特點213.2光纖傳感器的分類213.3光纖傳感器的原理223.4本章小節(jié)22第四章拉錐光纖傳感器測量液體折射率的實驗研究234.1拉錐光纖傳感器測量液體折射率的實驗準備234.1.1光纖基模場半徑與光纖參數之間的關系234.1.2熔錐光纖對外界折射率的傳感原理254.1.3拉錐機的參數之一拉錐時間2對光錐半徑的影響264.1.4待測溶液的折射率與其濃度的關系的理論研究274.1.5蔗糖溶液的配置294.2實驗測量294.3實驗數據
3、的分析334.4本章小節(jié)34結論3544致謝36參考文獻3744第一章緒論1.1課題的研究背景及意義光纖的出現對人類進入信息時代具有不可估量的作用，特別是低損耗光纖出現以后，光纖被廣泛用作通信技術中遠距離傳輸光波信號的媒質。在光纖通信得到長足發(fā)展后，人們很快就發(fā)現通信質量易受干擾的一個重要原因是光纖對外界環(huán)境因素很敏感，如溫度、壓力、電場、磁場等環(huán)境條件。它們的變化將引起光強、相位、頻率、偏振態(tài)等的變化。正是這種現象，啟發(fā)了人們提出了光纖傳感的概念。人們逐漸開始研究光波參量的變化與相應環(huán)境變化之間的關系，
4、看看能不能由光波參量的變化就可以知道導致光波參量變化的相應物理量的大小，如溫度、壓力、電場、磁場等，這樣就形成了各種光纖傳感器。光纖傳感技術是伴隨著光導纖維及光纖通信技術發(fā)展而形成的一種嶄新的傳感技術。光纖傳感器具有抗電磁干擾、電絕緣性好、靈敏度高、質量輕、能在惡劣環(huán)境下工作等一系列優(yōu)點，因而具有廣泛的應用前景。目前已有測量溫度、壓力、位移、加速度、電流等多種物理量的光學傳感器問世。物質的折射率是反映物質內部信息的一個重要物理量。物質折射率的測量在基礎研究、化學分析、環(huán)境污染評估、醫(yī)療診斷和食品工業(yè)等領域
5、有著廣泛的應用。因此，價格低廉、操作簡單的光纖傳感器對物質折射率的測量也就應運而生了。1.2國內外研究狀況及分析1.2.1折射率光纖傳感器的研究狀況(1)光纖布拉格光柵傳感器目前，有一種44對折射率測量的傳感器是利用光纖布拉格光柵的布拉格共振原理，布拉格共振與光纖的有效折射率密切相關，，是光纖布拉格光柵的反射譜中心波長，是光纖的有效折射率，是光纖布拉格光柵的周期。在一般情況下有效折射率不受外界折射率變化的影響，但如果將光纖的包層去掉，那光纖的有效折射率就隨著外界折射率的變化而變化，這樣就可以通過測量光纖布
6、拉格光柵的反射譜中心波長來知道外界的折射率[[]WEILIANG,YANYIHUANG,YONGXU.AMNONYARIV.HighlySensitiveFiberBraggGratingRefractiveIndexSensors[J].Appl.Phys.Lett.,2005,86(15):1-3.]。其結果如圖1-1所示：圖1-1光纖布拉格光柵傳感器的結構光纖的有效折射率隨外界折射率的變化曲線[2]如圖1-2所示：44圖1-2有效折射率與外界折射率的關系(2)光纖氫氣傳感器具有消逝場結構的光纖氫氣傳
7、感器具有不產生電火花、對被測對象的干擾小、頻帶寬、動態(tài)范圍大、耐高壓、耐腐蝕、抗電磁干擾、體積小、質量輕、使用方便等諸多優(yōu)點而被廣泛關注。光纖氫氣傳感技術就是指通過光纖技術測量鈀薄膜的透射率、折射率等物理性能的改變來監(jiān)測氫濃度的變化[[]趙羽,劉永智,具有消逝場結構的光纖氫氣傳感器[J].激光與光電子學進展,2006,43(10):61-65.]。這種傳感器是采用HF來腐蝕光纖，讓消逝場暴露在包層以外。其傳感頭結構如圖1-3所示：圖1-3光纖氫氣傳感器的傳感頭結構44在腐蝕的過程中一直保持通光，同時用光功
8、率計探測光功率在傳輸過程中的泄露情況。光纖腐蝕段上泄露的平均光功率情況如圖1-4所示：圖1-4光纖腐蝕段上泄露的平均光功率與光纖直徑的關系要想光纖包層最大程度地變?。聪艌鲎畲蟪潭鹊乇┞兜桨鼘油饷妫?，且保證較精確地控制腐蝕的深度，則應選擇腐蝕深度剛好經過腐蝕曲線的拐點后的一小段，，即在腐蝕的光纖長度不太長(10～16cm)時，腐蝕到光纖直徑D=llum左右；當腐蝕的光纖長度在20cm以上時，腐蝕到光纖直徑D=13um左右最符
