导读:本文包含了光纤制作论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:光纤光学,温度与折射率传感器,光纤传感,飞秒激光微加工
光纤制作论文文献综述
董航宇,刘昌宁,孙四梅,江超,张傲岩[1]（2019）在《飞秒激光制作的光纤高温和折射率传感器》一文中研究指出将多模光纤两端与单模光纤正对拼接在一起,通过光纤微孔及不同芯径光纤拼接构成一个复杂的马赫-曾德尔干涉仪,利用该干涉仪构成一款新型高温与折射率传感器。实验发现,传感器透射谱中谐振峰波谷dip 1的波长只随环境温度发生线性漂移,波谷dip 1的峰值强度只随环境折射率发生线性漂移。据此利用波谷得到一个关于温度与折射率的测量矩阵,实验测得高温灵敏度达到18.55pm/℃,折射率灵敏度达到-155.2dB/RIU(RIU为折射率单元)。利用波谷dip 1的这个特性实现了高温与折射率同时测量,不存在交叉敏感。该传感器结构紧凑简单、性能稳定、灵敏度高。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年17期）
梁红勤[2]（2019）在《特种光纤生物传感器制作及应用研究》一文中研究指出光纤传感器因其抗强电磁干扰,耐化学腐蚀,结构简单,灵敏度高等独特的优点,广泛应用于人体医学,城建监控,环境监测等方面,其中特种光纤具有更加优异的传感性能,D型光纤和光子晶体光纤是目前主要研究的两种特种光纤结构。D型光纤因其成本低廉、工艺简单、插入损耗可控等突出优势,使其广泛应用于制作各类全光纤器件。另外将传统光纤与光子晶体结合制作出的光子晶体光纤,因拥有无截止高双折射、单模传输、可调节色散等传统光纤不具备的优良特性,在光纤领域又掀起一股浪潮。在此背景下,本文设计了几种应用于生物传感领域的光纤传感器,并对其光学特性进行了深入的研究,主要研究的内容和成果如下:一、提出了一种以银-石墨烯层为敏感材料的D型光纤表面等离子体共振(SPR)传感器仿真模型。利用银可以提供比金更高的检测精度,D型结构有助于改善模式之间的相位匹配,并且通过在金属层下方沉积石墨烯可以增强电场并改善传感性能等特点,实现了一种超灵敏的SPR传感器。该传感器采用单模光纤作为研究材料,成本低可用于大量生产,在生物检测方面具有广泛的应用前景。二、自主搭建出光纤的轮式侧面抛磨装置,掌握了D型光纤的制作和封装方法;通过对D型光纤传感性能以及结构的设计,实现了一种高传感性能的D形光纤探针结构的倏逝场传感器,该结构大大提高了D型光纤传感器的灵敏度和线性度,另外通过研究该传感器对猪IgG的生物检测实验发现该传感器在生物检测方面具有很大的发展空间。叁、提出了一种基于双芯光子晶体光纤的表面等离子共振(SPR)传感器。利用光子晶体光纤双芯微结构具有高信噪比,可以增强两耦合模式之间重迭区域等特点,再采用银芯仅填充右侧纤芯,可以避免多金属化通道的相互干扰等优势,实现了一种高灵敏度传感器。研究发现该传感器不仅具有高的折射率灵敏度而且具有高的振幅灵敏度,为生物检测得研究提供了更多分析方法;另外该传感器还具有一种反常的现象,并通过对比研究发现了产生该现象的原因。(本文来源于《南昌航空大学》期刊2019-06-01）
路游[3]（2019）在《基于微球滤波制作掺铒光纤激光器的研究》一文中研究指出近年来,微球由于其高品质因数受到越来越多的关注,并且日益应用到各种领域,具有广泛的市场前景。现代激光技术中光纤激光器一直是研究的热点,其结构简单,易于制造,在可靠性和稳定性方面都有着很大的优势,因此被广泛应用到医疗、传感、分析光谱等各个领域。本文工作主要是基于微球的回音壁模式的特性结合掺铒光纤激光器的环形结构进行实验研究,并实现激光输出。本文的主要工作有以下几个方面:1.对于光纤激光器的发展以及优异特性进行了基本介绍,然后介绍了掺铒激光器的发展。最后对微腔的发展以及在滤波方面进行了研究,因为微腔与锥形光纤耦合的特点,微腔可以对传播的光束进行过滤选择,而且微球具有高Q模式的特点,其在滤波方面有着很好的前景。2.研究铒离子的发光原理,针对叁能级跃迁系统进行理论分析。并且分析了微球腔的场理论,针对锥形光纤的耦合部分理论进行了分析,研究了微球用作滤波器的理论。为方便计算,将其球模型根据能量分布简化为微环处理。同时,本文也对实验中的重要器件的理论也进行了分析选取。3.通过理论提出激光器系统的设计结构进行详细分析,并研究了利用熔接机以及CO_2激光器对已经处理的光纤通过熔融法烧制微球的实验,分析实验中的注意点,得到所需要的微球。同时针对微球品质因数,制作拉锥光纤、设计测量方法,分析耦合测试结构。4.对烧制微球以及耦合测试结果进行分析讨论。利用已经制作的微球结合掺铒光纤等相关器件搭建环形腔结构,实现单波长激光输出。实验泵浦源是中心波长为974 nm线宽1 nm的单波长光源,选用直径为250μm微球作为滤波器连入掺铒激光器环路之中,Q值为1.55?10~8。测量激光器输出中心波长为1560.76 nm,边模抑制比可达46 dB。对输出结果进行分析讨论,得出激光烧球功率对于微球直径影响以及最终激光输出功率与激光输入功率关系等结论。最后对于整个实验进行总结与展望,提出实验后续工作的可能方向。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-20）
王玉莲[4]（2019）在《光纤微透镜的制作及其特性研究》一文中研究指出基于光纤的各类光学器件已被广泛应用于光纤通信、生物医学,特别是光纤传感等领域。由于光纤器件不仅具有体积小、成本低、抗电磁干扰等优点,且光纤既可作导光介质,也可直接作为高灵敏传感元件,这使得基于光纤的传感系统比其他非光纤系统更容易实现多功能和紧凑的结构。在光纤器件中,由于光纤直接输出的光束发散角较大,会降低光纤器件之间的耦合效率,且出射光束的质量有时也会限制光纤传感器的性能,如:深孔测量等。为提高光纤之间或光纤与其它光学器件之间的耦合效率,提高基于光纤的传感器件性能,常使用微透镜调节光纤输出光束的尺寸和形状。而大多数装配于光纤的准直聚焦的离散非球面和梯度折射率透镜尺寸较大,典型直径为毫米量级。这类光纤与透镜组合的光纤器件制作过程除了对光学对准稳定性要求高之外,且存在较大的插入损耗。为解决这些问题,近年来,直接制作于光纤端面的光纤微透镜,由于采用与光纤尺寸相匹配的微透镜,且直接制作于光纤端面,既避免了后续透镜与光纤的装配问题,也降低了器件的插入损耗,这类光纤微透镜传感器件在显微光纤医学成像、管道微泄漏检测等光纤传感领域具有重要的应用前景,引起了人们的广泛关注。本论文研究中,我们针对现有光纤微透镜制作方法的不足,采用液体表面张力的球面形成机理,提出并实现了一种在光纤端面制作微透镜的方法,即:液滴固化法。这种光纤微透镜制作过程只需滴取和固化两步即可,制作出的光纤微透镜直径与光纤尺寸相匹配,表面光滑,最小透镜直径仅10μm,且可通过多次滴定-固化步骤,对微透镜形貌进行调整。我们采用光束传输法(Beam Propagation Mehthod,BPM)对光纤端面微透镜的光束传输特性进行了数值模拟分析,优化透镜参数,实现了光纤微透镜出射光束汇聚,最短聚焦长度为20μm,最小光斑直径约为10.89μm。此外,我们还研究了光纤端面表面特性对微透镜成形的影响,对光纤端面微透镜的损耗的因素,以及多次滴定-固化法对微透镜形貌的调整等特性。第一章介绍了微光学的起源和发展,着重介绍了不同类型光纤微透镜的应用;然后介绍了国内外微透镜制作的各种方法,阐述了各自优缺点,对其进行了对比;最终选择方法简单,成本低的液滴固化法。第二章介绍了光纤的分类以及传光原理,紧接着给出单模光纤光纤的发散角的计算方法;理论分析了高斯光束经过薄透镜的分布情况;在制作光纤微透镜时,光纤端面基底润湿性对与微透镜面型的关系,突出疏水改性的重要性。第叁章主要介绍了制作光纤微透镜的步骤,制作前对光纤端面进行的处理以及制作当中所必要的光纤锥的制作过程。研究了该透镜制作过程中光衰减的主要因素,最终在单模光纤和多模光纤端面成功制作了表面光滑,近似为半球形的透镜。第四章先介绍了Beamprop光束传播法,使用其对在在单模光纤以及多模光纤上,不同大小的微透镜的出射光场进行了仿真;并设计实验对微透镜光纤进行了实验研究。利用“横向偏移法”测量了这些微透镜不同位置时的光强分布,绘制成光强分布图;将实验结果与仿真结果进行对比,吻合度良好。第五章总结了实验得到的结果,提出一些改进的建议,以及接下来的工作方向。(本文来源于《安徽大学》期刊2019-03-01）
蔡易平,胡孟春,彭星宇[5]（2018）在《长线列密排光纤阵列高精度设计制作》一文中研究指出为了实现线性长度约18 mm,光纤端面位置偏差不大于2μm,纤芯垂直度偏差不大于0.17°的长线列密排光纤阵列的高精度制作,提出了一种长线列密排光纤阵列高精度设计制作方法。该方法综合了压板法和硅V型槽法两种方法的优点,采用表面刻制等深梯形槽的硅基片作为光纤定位模板,实现光纤端面的定位误差控制,同时结合光纤复定位工艺实现光纤轴向的定位误差控制。实际检测结果表明,阵列端面纤芯的横向偏差和竖向线性偏差均小于1μm,纤芯的轴向垂直度偏差不大于0.13°,实现了长线列密排光纤阵列高精度设计制作。(本文来源于《光纤与电缆及其应用技术》期刊2018年06期）
张凯[6]（2018）在《功能材料涂覆的光纤温湿度传感器制作及特性研究》一文中研究指出本文用到的光纤是一种能够在微米量级上工作并被大量用到光纤通信及传感方面的传感头。光纤传感技术的迅猛发展离不开各种新型传感器结构的出现与应用,新的结构不仅丰富了光纤传感器的种类,更加深了人们对传感机理的认识,推动着光纤传感技术的不断前进。人们从简化制备工艺、降低器件成本、提高检测灵敏度以及增加可传感参量等方面出发,不断创造出新的微结构传感器,它们在苛刻环境传感、化学物质检测、生物医疗监测等领域已凸显了潜在的应用价值。目前,将功能材料与新型光纤结构结合制成敏感型光纤温湿度传感器已成为研究热点,这类传感器由于具有灵敏度高、重复性好、抗电磁干扰等优点,因此被广泛的研究与应用。而光纤本身的材质对湿度不敏感,制作出光纤湿度传感器同样具有一定的科研价值,为今后光纤湿度传感器的产业化生产提供一定的基础研究。本文将光纤结构上涂覆功能材料制成新型温湿度传感器作为本文主要的研究方向,从光纤传感角度出发,阐述了光纤温湿度传感器的基本理论,并将实际光纤参数输入仿真软件中,与实验光谱进行了对比,趋势基本相同。选取了功能材料及研发了涂覆工艺,通过实验结果分析,筛选出优良的光纤温湿度传感器。从工程应用角度出发,系统地研究长周期光纤光栅型、多模干涉型、全光纤马赫曾德干涉型温湿度传感器。我们搭建了一套高频CO_2激光脉冲写入制造平台,通过调节激光器内置的程序,可制作出不同参数的长周期光纤光栅;运用熔融拉锥机制作出全光纤MZI结构和多模干涉型结构以及熔融型长周期光纤光栅,除此之外,自主研发了用于精准切割焊接装置的CSM,制作出单模-多模-单模结构及敏感型单模-多模-单模结构,全文共制作出5种光纤新型结构。通过对比市面现有的温湿敏材料,分析总结它们的物理特性和传感特性,如湿滞性、灵敏特性、稳定性等,优选出聚酰亚胺(PI)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为本论文的温敏材料和湿敏材料,并对这两种功能材料的各种传感属性进行了调查和分析。同时,研究了功能材料的涂覆方法,总结出涂覆粘稠性强的材料-载玻片浸蘸式和粘稠性弱的材料-悬挂涂抹式,2种敏感材料的涂覆方法。运用饱和盐溶液蒸气压湿度发生装置制造标准湿度源,利用恒温恒湿箱营造温度环境,进而实现对光纤湿度传感器进行标定,利用高精度数字控温箱作为标准温度源实现对光纤温度传感器标定。在所搭建的温度和湿度测试平台上,对所研制的光纤传感器的灵敏度、稳定性等性能进行了综合测试分析。得出结论:聚酰亚胺材料和聚二甲基硅氧烷两种功能材料可与功能结构光纤结合制作出性能优良的温湿度传感器。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-12-01）
李国安[7]（2018）在《基于电热式熔融拉锥方法制作光纤传感器》一文中研究指出目前,光纤器件得到了广泛应用,其中两个主要的应用方向分别是光纤传感和光纤通信。其中,锥形光纤器件在光纤传感领域中起到至关重要的作用。当前各国制作锥型光纤传感器的方法主要有电弧放电法,氢氧焰加热法,化学腐蚀法,物理打磨抛光法等。本文以类环形石墨加热子为电阻,通过电热式熔融拉锥法制备锥形光纤器件。使用控制程序调控熔融拉锥的相关参数如拉锥时间、拉锥速度比值、拉锥个数、平移距离等从而控制锥形光纤器件的锥腰粗细、变径距离、平坦区长度等参数,进而获得不同性能和用途的单锥、MZI、变径光纤、LPFG等光纤光栅传感器件。首先,对热致变形法制作光纤器件的技术和本文使用的电热拉锥系统作了相关介绍。并通过调整不同的拉锥参数获得形貌不同的单锥、MZI、LPFG等光纤光栅传感器件,对不同拉锥参数制得的光纤器件进行形貌采集,并测量其传感特性进行对比,分析拉锥参数的不同对传感特性的影响。另外,对于多个周期的LPFG,本文记录了不同周期时的光谱传输情况,并进行了相应的传感特性测量。其次,介绍了电热式熔融拉锥方法制备变径光纤的技术,分析其基本原理,并进行实际论证,采集不同参数的变径光纤形貌分析验证。基于熔融拉锥增强光纤传感器件的倏逝场强度以提高传感特性的原理,通过本文所述的光纤变径技术对单模-无芯-单模传感器进行变径实验。实验中测试了不同变径直径及不同变径长度的锥形单模-无芯-单模传感器(Tapered-single mode-no core-single mode:简称TSNS)的传感特性,测试结果表明光纤变径的尺寸越小,折射率灵敏度越高,对光谱的影响也越大。此外随着TSNS结构逐渐加长,干涉条纹加深,折射率灵敏度随之提高。当折射率为1.417时,最大折射率灵敏度可达1517.28 nm/RIU。最后,基于多芯光纤空间分割复用特性及全光纤MZI原理,提出了一种锥形多芯MZI,以上文所述变径光纤技术为基础,对单模-七芯-单模传感器整体进行了变径拉锥,并进行了相应的传感特性测量,实验结果表明该结构温度灵敏度由短波至长波呈现递减趋势,所选四个干涉峰温度灵敏度由短波至长波分别为40 pm/oC、24 pm/oC、19 pm/oC和16 pm/oC。另外,该结构各干涉峰应力和折射率灵敏度较为一致,且从应力灵敏度呈线性可以得出,各干涉峰应是由中间芯与边芯干涉形成。本课题以热致变形原理为基础,通过电热式熔融拉锥方法,以类环形石墨为加热电阻拉制锥形光纤传感器,通过对拉锥工艺参数的优化调整,可以制得多种性能的耦合器、变径光纤、光纤光栅等器件,同时也可以通过锥形光纤的特性提高已有光纤传感器件的传感特性。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-12-01）
项火星[8]（2018）在《微纳光纤的制作与传感性能研究》一文中研究指出在过去的几十年里,光纤技术在传感、通信、生物、医学、航天航空等领域都得到了非常广泛的应用。随着制作工艺与理论技术的不断进步,光纤也向着微型化发展。光纤微纳化是实现光学器件小型化的重要步骤。相较于普通光纤,微纳光纤在结构尺寸、传输损耗、光场约束能力、倏逝场强等方面具有显着优势,尤其在传感领域,具有尺寸小,灵敏度高等优点。为此,开展微纳光纤的研究具有重要理论意义和应用价值。本文主要研究内容为:对微纳光纤结构特点、光波导特性以及传输损耗的理论进行了研究。自主设计了六维微纳光纤熔融拉锥平台,并利用该平台进行了微纳光纤的制备(制备的微纳光纤尺寸约为5-60μm),研究了制备的微纳光纤的光学特性。研究表明:微纳光纤与普通光纤相比,传输特性发生了很大的改变,倏逝场强大大的提高,具备普通光纤没有的微光传感特性,弯曲更敏感,耦合性也变好。此外,利用微纳光纤研究了微纳光纤传感特性:制备了以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基底的微纳光纤传感器,研究表明,以PDMS为基底的微纳光纤传感器具有更强的倏逝场,更好的传感性能;制备了微纳光纤微光传感器,研究表明,微纳光纤微光传感器对于微光具有非常好的传感性能;制备了微纳光纤弯曲传感器,研究表明,微纳光纤弯曲传感去对弯曲更加敏感,敏感度随着弯曲曲率的增大而增大。利用RSOFT软件对微纳光纤传感器进行了仿真模拟,模拟结果表明,这些传感器的理论数据与实验结果吻合比较好,为进一步的实际应用提供了理论和实验支撑。进一步地,利用微纳光纤制备了 2X2光纤耦合器,研究了微纳光纤耦合的特性,根据理论和实验研究掌握了光纤耦合器的制备工艺和理论。本课题的特色在于:自主设计了六维微纳光纤熔融拉锥平台,使用熔融拉锥法制备了 一些微纳光纤。用制备好的微纳光纤设计了叁种微纳光纤传感器(以PDMS为基底的微纳光纤传感器、微纳光纤微光传感器以及微纳光纤弯曲传感器)和一种2×2微纳光纤定向耦合器,运用理论仿真对实验现象进行了分析。本论文的研究对微纳光纤传感器应用具有一定的借鉴意义。(本文来源于《浙江工商大学》期刊2018-12-01）
刘乐,王蒙,奚小明,王泽锋,赵国民[9]（2019）在《2μm波段低损耗长周期光纤光栅设计与制作》一文中研究指出采用二氧化碳激光逐点刻写技术对2μm波段长周期光纤光栅(LPFG)的传输特性进行了实验研究,探索了光栅周期、折射率调制深度、光栅周期数等光栅刻写参数对光纤光栅在2μm波段特征损耗峰的影响。仿真和实验结果均表明,2μm波段LPFG的谐振中心波长和谐振峰深度可分别通过光栅周期以及光栅长度来调谐,激光扫描次数以及折射率调制都将增加光纤内模式的耦合强度。此外还探究了2μm波段LPFG对于环境温度的敏感特性,通过设计实验测得该波段LPFG的温度灵敏性为74 pm/℃。该研究在2μm波段光纤激光器及其应用的核心器件方面有潜在的应用价值。(本文来源于《光学学报》期刊2019年03期）
戚慧珊,李智豪,劳健涛,蒲小年[10]（2018）在《光纤通信演示仪的设计与制作》一文中研究指出随着信息时代的到来,在互联网上流动着的数据出现了井喷式的增长,核心网中传统的数据传送金属电缆不堪重负,信息传输容量的不足成为阻碍互联网发展的瓶颈.光纤通信的出现很好地解决了这些问题,其具有抗干扰能力强、传输容量大、传输时延低等优点,在信息传输领域中得到了高速的发展和广泛的应用,并逐步地取代了金属传输线缆的地位.事实上,光纤通信的核心原理并不复杂,其主要涉及光电信号调制解调与光信号远距离无损耗传输等关键技术.本文以(本文来源于《中小学实验与装备》期刊2018年04期）
光纤制作论文开题报告
（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：
光纤传感器因其抗强电磁干扰,耐化学腐蚀,结构简单,灵敏度高等独特的优点,广泛应用于人体医学,城建监控,环境监测等方面,其中特种光纤具有更加优异的传感性能,D型光纤和光子晶体光纤是目前主要研究的两种特种光纤结构。D型光纤因其成本低廉、工艺简单、插入损耗可控等突出优势,使其广泛应用于制作各类全光纤器件。另外将传统光纤与光子晶体结合制作出的光子晶体光纤,因拥有无截止高双折射、单模传输、可调节色散等传统光纤不具备的优良特性,在光纤领域又掀起一股浪潮。在此背景下,本文设计了几种应用于生物传感领域的光纤传感器,并对其光学特性进行了深入的研究,主要研究的内容和成果如下:一、提出了一种以银-石墨烯层为敏感材料的D型光纤表面等离子体共振(SPR)传感器仿真模型。利用银可以提供比金更高的检测精度,D型结构有助于改善模式之间的相位匹配,并且通过在金属层下方沉积石墨烯可以增强电场并改善传感性能等特点,实现了一种超灵敏的SPR传感器。该传感器采用单模光纤作为研究材料,成本低可用于大量生产,在生物检测方面具有广泛的应用前景。二、自主搭建出光纤的轮式侧面抛磨装置,掌握了D型光纤的制作和封装方法;通过对D型光纤传感性能以及结构的设计,实现了一种高传感性能的D形光纤探针结构的倏逝场传感器,该结构大大提高了D型光纤传感器的灵敏度和线性度,另外通过研究该传感器对猪IgG的生物检测实验发现该传感器在生物检测方面具有很大的发展空间。叁、提出了一种基于双芯光子晶体光纤的表面等离子共振(SPR)传感器。利用光子晶体光纤双芯微结构具有高信噪比,可以增强两耦合模式之间重迭区域等特点,再采用银芯仅填充右侧纤芯,可以避免多金属化通道的相互干扰等优势,实现了一种高灵敏度传感器。研究发现该传感器不仅具有高的折射率灵敏度而且具有高的振幅灵敏度,为生物检测得研究提供了更多分析方法;另外该传感器还具有一种反常的现象,并通过对比研究发现了产生该现象的原因。
（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。
光纤制作论文参考文献
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[10].戚慧珊,李智豪,劳健涛,蒲小年.光纤通信演示仪的设计与制作[J].中小学实验与装备.2018