新型锥区微孔玻璃光纤液体折射率传感器的研究

【摘要】随着科学技术的发展，人类利用传感器获取各种信息的能力越来越重要，因而各种传感器灵敏度的研究已成为焦点，而锥形光纤传感器因其操作简单，飞秒激光技术因其脉冲宽度极窄、时间分辨率极高、峰值功率极高的的特点已经得到了广泛的应用。本文利用熔接机制作锥形玻璃光纤，用飞秒激光器打孔技术制成了一种新型的锥区微孔玻璃光纤液体折射率传感器，重点研究此传感器的灵敏度与锥区直径和微孔位置的关系。首先通过子午光线在拉锥光纤中的传输特点，分析了锥形光纤传感器的光功率与外界液体折射率的变化关系。实验中选取直径分别为15微米，20微米，27微米的三根不同锥形光纤，利用传感系统的光路来测量其损耗，得到锥区直径为15微米时锥形光纤传感器的灵敏度最高，为16dB/RIU（refractiveindexunit），说明锥形光纤传感器灵敏度主要与光纤的锥度密切相关，即锥形光纤的锥区直径越小，传感器的灵敏度越高。因而为了得到更高灵敏度的锥形光纤传感器，就需要将光纤拉制成又细又长的细丝，但是玻璃光纤质脆易折，所以本论文提出了一种锥区微孔单模玻璃光纤液体折射率传感器。这种传感器主要利用锥区的微孔来实现纤芯和包层之间的功率转移，避免了用细长的锥区增强芯包功率转移的目的。该传感器具有许多优点，如良好的测量线性度，便于操作，较大的测量范围，易于操作等。论文利用射线理论分析了锥区微孔单模玻璃光纤液体折射率传感器的子午光线传输特性，进一步研究了微孔光纤传感器的光波传输损耗随外界环境折射率的变化规律。实验中选取了锥区直径为30微米的锥形光纤，在距离等腰区与锥区相连点30、60、100微米处分别打一个密封小孔，测量发现30微米处传感器的灵敏度最高，于是我们选择在连接点打一个8微米的密封小孔，测量发现其结果完全符合理论分析，而且灵敏度可达70dB/RIU。
【作者】范瑞琴；
【导师】徐晓峰；
【作者基本信息】吉林大学，光学，2014，硕士
【关键词】单模玻璃光纤；液体折射率；锥区微孔；传感器；

【参考文献】
[1]司玉华.绞吸式挖泥船监控系统的研究[D].江苏科技大学,电子信息工程（专业学位）,2014,硕士.
[2]李金钊,何义军.刘世平:吉贝克第一公民[J].中关村,2004,03:94-95.
[3]杨婧.个人所得税的收入流失与公平缺失研究[D].山东大学,工业工程（专业学位）,2012,硕士.
[4]王华兵.ISAR干扰仿真评估软件设计与实现[D].电子科技大学,电子与通信工程（专业学位）,2012,硕士.
[5]沈雁飞.基于时间满意度的物流设施选址与配送体系研究[D].浙江工业大学,2007.
[6]王敏.中国共产党对武汉邮政系统的接管（1949.5-1951.2）[D].华中师范大学,中国近现代史,2014,硕士.
[7]姚宝刚.现代农业与农业机械化发展[J].农业机械学报.2006(01)
[8]郭德凤,王俊军,蔡连重.试谈企业筹资结构的优化标准[J].一重技术.1999(03)
[9]尹丽.祛脂舒肝汤对NAFLD肝郁脾虚型患者的临床疗效观察[D].黑龙江中医药大学,中医内科学（专业学位）,2013,硕士.
[10]杨巍,侯春菊,张旭.电荷掺杂诱导单层六方氮化硼片ZO模软化[J].江西理工大学学报,2014,03:95-100.
[11]阿拉努尔·穆合塔尔.妊娠滋养细胞肿瘤患者的NLRP7蛋白caspase-1蛋白及IL-1β因子表达研究[D].浙江大学,妇产科学,2014,硕士.
[12]唐轶,陈奎,陈庆,刘昊.馈出线测量导纳互差求和法小电流接地选线研究[J].电力系统自动化,2005,11:69-73.
[13]司翊.氯法拉滨联合硼替佐米对白血病细胞株K562细胞增殖与凋亡影响的实验研究[D].河北医科大学,内科学,2013,硕士.
[14]陈静宜.经理人激励对企业R&D投入的影响研究[D].南京农业大学,会计学,2012,硕士.
[15].王德斌教授简介[J].昆明学院学报,2014,06:2.
[16]程伟波.包容性领导对员工态度和行为影响的实证研究[D].中南大学,管理科学与工程,2014,博士.
[17]张亚男.带重置条款的可转换债券定价研究[D].苏州大学,金融数学,2013,硕士.
[18]杨鹏,胥晓.淹水胁迫对青杨雌雄幼苗生理特性和生长的影响[J].植物生态学报,2012,01:81-87.
[19]郑利锋.数据挖掘在海南旅游服务管理中的应用与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[20]潘学萍,薛禹胜,鞠平.关于轨迹特征根的再思考[J].电力系统自动化,2013,23:39-44+118.
[21]王丽霞.茶树对氟的富集及其生理响应机制研究[D].西北农林科技大学,茶学,2014,博士.
[22]陈黎洁.列车运行控制系统安全通信协议验证方法的研究[D].北京交通大学,2013.
[23]盖蓉华.矿物质对油页岩热解行为的影响[D].大连理工大学,化学工艺,2013,硕士.
[24]李哲.我国公共政策制定中交易成本问题研究[D].西北大学,行政管理,2013,硕士.
[25]康文荣.油田地面建设规划方案的优化研究[J].油田地面工程.1989(02)
[26]王淑花,秦宝荣,韩立光,赵海宝.陶粒砌块分料机静力学分析[J].机械设计与制造工程,2013,01:24-27.
[27]孔文静.互联网产业滥用市场支配地位行为的认定[D].河北经贸大学,法律,2014,硕士.
[28]阿不都拉江·那斯尔.甜菜碱盐酸盐及三聚氰胺的合成方法研究[D].山东大学,应用化学,2013,硕士.
[29]郭晓雨.著作权合理使用制度的“合理性”判断标准研究[D].内蒙古大学,民商法学,2014,硕士.
[30]孙博.关于情感词的意义用法[D].辽宁大学,日语语言文学,2012,硕士.
[31]李兆亮.云南省虚拟耕地战略研究[D].云南财经大学,土地资源管理,2014,硕士.
[32]宫晓炜.牛病毒性腹泻病毒感染形成和复制的分子机制研究[D].中国农业科学院,预防兽医学,2014,博士.
[33]李新利,王慧芳.硅光伏特色专业固体物理课程调整与优化[J].山东化工,2014,11:167-168.
[34]揭育溪.学校教学管理与培训的研究与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[35]牟红菊.初中思想品德课实施“生本教育”的探索与研究[D].山东师范大学,教育（专业学位）,2013,硕士.
[36]符海芳,崔伟宏.地理信息的超图时空数据挖掘[J].计算机工程与应用,2003,14:78-80.
[37]唐国芬.无刷交流同步电机无位置传感器起动控制技术研究[D].南京航空航天大学,电力电子与电力传动,2012,硕士.
[38]钱玉琢.吉林省西部农村最低生活保障制度实施问题研究[D].长春工业大学,社会保障,2013,硕士.
[39]刘文彬.面向服务架构的旋转机械智能诊断维修系统及工程应用研究[D].北京化工大学,机械设计及理论,2008,博士.
[40]冯永涛.基于Intranet的DNC系统的研究与开发[D].西北工业大学,机械制造及自动化,2004,硕士.
[41]张勇丽.20世纪二三十年代写作教学思想及对当前写作教学的启示[D].河北师范大学,学科教学,2014,硕士.
[42]马富康,赵长禄,赵振峰,王斌,刘颖.对置活塞二冲程汽油机直流扫气系统参数研究[J].内燃机工程-2.
[43]陈金彦.一种烟熏低温鸡腿制品的研发[D].南京农业大学,食品科学,2012,硕士.
[44]李婕.农业机械类汉语新词语的英译[D].湖南师范大学,翻译（专业学位）,2013,硕士.
[45]袁海峰.退化的奇异抛物方程初边值问题的解的分析[D].中南民族大学,应用数学,2013,硕士.
[46]矫竞丹.关于《国际刑事法院罗马规约》加入动机的法律研究[D].哈尔滨工业大学,国际法学,2014,硕士.
[47]周云.正畸牙齿移动过程中牙周膜成纤维细胞自噬作用的初步研究[D].第四军医大学,口腔正畸学（专业学位）,2014,硕士.
[48]XuYan.从生态翻译学“三维”视角下看英文电影片名汉译中的模因变异[D].西安外国语大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[49]宋爱祎.鸡蛋品质的测定及氨基酸螯合钙的工艺研究[D].新疆农业大学,食品科学,2012,硕士.
[50]兰丹.对旁观者现象的研究[D].西南大学,应用心理学,2013,硕士.