基于双光纤干涉的温度传感实验仪的设计与实现开题报告
2021-12-25 16:05:48
全文总字数:2702字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
光的干涉在光学史上具有承上启下的重大意义,现代物理学中将光的干涉作为光的波动性最具说服力的说法,光的干涉不仅反驳了坚不可摧的牛顿微粒说,奠定了波动说的基础,为之后光的偏振、衍射以及往后的光学研究等提供了理论依据。所以说,光的干涉是一个值得深入研究的一个方向。而目前在光学利用及发展领域,最令人熟知的就是光纤的发展及运用。
传感器(英文名称:transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。在其中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能,例如:具有抗电磁和原子辐射干扰的性能,径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区),或者对人有害的地区(如核辐射区),起到人的耳目的作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。
而论文讨论的是在基于双光纤干涉情况下,通过设计一个实验仪器来利用部分物质吸收的光谱随温度变化而变化的原理来分析光纤传输的光谱了解实时温度。
2. 研究的基本内容
本课题的研究内容主要有以下几个方面:
(1) 从光纤干涉的原理出发,简要介绍影响温度对光纤的影响;
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实行方案:
(1) 首先了解光纤传感器的工作原理,并对仪器的理论可行性做出分析;
(2) 通过自制仪器进行实际操作及实验,得出准确数据;
4. 参考文献
[1] 张颖, 张娟, 郭玉静,等. 分布式光纤温度传感器的研究现状及趋势[j]. 仪表技术与传感器, 2007(8):1-3.
[2] 刘瑞复. 光纤传感器及其应用[m]. 机械工业出版社, 1987.
[3] 宫经宽, 刘樾. 光纤传感器及其应用技术[j]. 航空精密制造技术, 2010, 46(5):49-53.