雙錐光纖輸出光功率論文

《雙錐光纖輸出光功率論文》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

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(guó)內(nèi)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(jìn)展81.3本文的結(jié)構(gòu)安排10第二章光纖及雙錐光纖112.1光纖112.1.1光纖的結(jié)構(gòu)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(tǒng)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(diào)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(diǎn)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(cè)量液體折射率的實(shí)驗(yàn)研究234.1拉錐光纖傳感器測(cè)量液體折射率的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備234.1.1光纖基模場(chǎng)半徑與光纖參數(shù)之間的關(guān)系234.1.2熔錐光纖對(duì)外界折射率的傳感原理254.1.3拉錐機(jī)的參數(shù)之一拉錐時(shí)間2對(duì)光錐半徑的影響264.1.4待測(cè)溶液的折射率與其濃度的關(guān)系的理論研究274.1.5蔗糖溶液的配置294.2實(shí)驗(yàn)測(cè)量294.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

3、的分析334.4本章小節(jié)34結(jié)論3544致謝36參考文獻(xiàn)3744第一章緒論1.1課題的研究背景及意義光纖的出現(xiàn)對(duì)人類進(jìn)入信息時(shí)代具有不可估量的作用，特別是低損耗光纖出現(xiàn)以后，光纖被廣泛用作通信技術(shù)中遠(yuǎn)距離傳輸光波信號(hào)的媒質(zhì)。在光纖通信得到長(zhǎng)足發(fā)展后，人們很快就發(fā)現(xiàn)通信質(zhì)量易受干擾的一個(gè)重要原因是光纖對(duì)外界環(huán)境因素很敏感，如溫度、壓力、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等環(huán)境條件。它們的變化將引起光強(qiáng)、相位、頻率、偏振態(tài)等的變化。正是這種現(xiàn)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(yīng)環(huán)境變化之間的關(guān)系，

4、看看能不能由光波參量的變化就可以知道導(dǎo)致光波參量變化的相應(yīng)物理量的大小，如溫度、壓力、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等，這樣就形成了各種光纖傳感器。光纖傳感技術(shù)是伴隨著光導(dǎo)纖維及光纖通信技術(shù)發(fā)展而形成的一種嶄新的傳感技術(shù)。光纖傳感器具有抗電磁干擾、電絕緣性好、靈敏度高、質(zhì)量輕、能在惡劣環(huán)境下工作等一系列優(yōu)點(diǎn)，因而具有廣泛的應(yīng)用前景。目前已有測(cè)量溫度、壓力、位移、加速度、電流等多種物理量的光學(xué)傳感器問(wèn)世。物質(zhì)的折射率是反映物質(zhì)內(nèi)部信息的一個(gè)重要物理量。物質(zhì)折射率的測(cè)量在基礎(chǔ)研究、化學(xué)分析、環(huán)境污染評(píng)估、醫(yī)療診斷和食品工業(yè)等領(lǐng)域

5、有著廣泛的應(yīng)用。因此，價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)單的光纖傳感器對(duì)物質(zhì)折射率的測(cè)量也就應(yīng)運(yùn)而生了。1.2國(guó)內(nèi)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(duì)折射率測(cè)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(guān)，，是光纖布拉格光柵的反射譜中心波長(zhǎng)，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(guò)測(cè)量光纖布

6、拉格光柵的反射譜中心波長(zhǎng)來(lái)知道外界的折射率[[]WEILIANG,YANYIHUANG,YONGXU.AMNONYARIV.HighlySensitiveFiberBraggGratingRefractiveIndexSensors[J].Appl.Phys.Lett.,2005,86(15):1-3.]。其結(jié)果如圖1-1所示：圖1-1光纖布拉格光柵傳感器的結(jié)構(gòu)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(guān)系(2)光纖氫氣傳感器具有消逝場(chǎng)結(jié)構(gòu)的光纖氫氣傳

7、感器具有不產(chǎn)生電火花、對(duì)被測(cè)對(duì)象的干擾小、頻帶寬、動(dòng)態(tài)范圍大、耐高壓、耐腐蝕、抗電磁干擾、體積小、質(zhì)量輕、使用方便等諸多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛關(guān)注。光纖氫氣傳感技術(shù)就是指通過(guò)光纖技術(shù)測(cè)量鈀薄膜的透射率、折射率等物理性能的改變來(lái)監(jiān)測(cè)氫濃度的變化[[]趙羽,劉永智,具有消逝場(chǎng)結(jié)構(gòu)的光纖氫氣傳感器[J].激光與光電子學(xué)進(jìn)展,2006,43(10):61-65.]。這種傳感器是采用HF來(lái)腐蝕光纖，讓消逝場(chǎng)暴露在包層以外。其傳感頭結(jié)構(gòu)如圖1-3所示：圖1-3光纖氫氣傳感器的傳感頭結(jié)構(gòu)44在腐蝕的過(guò)程中一直保持通光，同時(shí)用光功

8、率計(jì)探測(cè)光功率在傳輸過(guò)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(guān)系要想光纖包層最大程度地變?。聪艌?chǎng)最大程度地暴露到包層外面），且保證較精確地控制腐蝕的深度，則應(yīng)選擇腐蝕深度剛好經(jīng)過(guò)腐蝕曲線的拐點(diǎn)后的一小段，，即在腐蝕的光纖長(zhǎng)度不太長(zhǎng)(10～16cm)時(shí)，腐蝕到光纖直徑D=llum左右；當(dāng)腐蝕的光纖長(zhǎng)度在20cm以上時(shí)，腐蝕到光纖直徑D=13um左右最符