导读:本文包含了磁场传感论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:磁流体,双芯光纤,磁场传感器,聚四氟乙烯
磁场传感论文文献综述
侯元萌,葛海波,李彩虹,王金豆[1]（2019）在《基于MF与双芯的光纤磁场传感系统温度补偿研究》一文中研究指出针对基于磁流体(MF)的光纤磁场传感方案中温度对光纤谐振波长和MF折射率的干扰问题,提出一种具有温度补偿模块的磁场和温度双参量测量方案。利用布喇格光纤光栅(FBG)对温度敏感而对折射率不敏感的特性,在FBG表面涂覆聚四氟乙烯(PTFE)来实现温度补偿。经系统仿真和理论计算,该方案实现了800 Oe范围内磁场的测量,且与未进行温度补偿的系统相比,磁场测量精度提高81%以上。(本文来源于《光通信技术》期刊2019年09期）
陈雅俊[2]（2019）在《基于小角度倾斜光纤光栅和磁流体的磁场传感特性研究》一文中研究指出磁场传感发展至今,传统的磁场传感器易受电磁干扰等影响,而基于光纤的光学磁场传感器利用光信号传输,具有体积小、重量轻、结构简单,且不受电磁干扰影响的特点,在磁场探测领域展现出了一定的应用前景。随着光纤制作技术的发展,倾斜光纤光栅以其独特的光学传感特性,获得了学术人员的广泛研究。本文的主要创新点及研究内容如下:(1)研究了倾斜光纤光栅的结构和纤芯模在不同倾斜角范围内的相位匹配条件,得出不同模式的谐振波长。同时根据光纤包层与外界环境折射面的条件,计算出纤芯模在不同耦合方式下的临界角。并且仿真了倾斜角θ,折射率调制深度?neff,光栅长度L以及光栅周期P这四个参数对倾斜光纤光栅的光谱特性的影响。(2)根据倾斜光纤光栅的光谱特性选择合适的参数,通过分析倾斜光纤光栅的透射谱特性来研究倾斜光纤光栅的折射率传感特性。首先解决折射率传感过程中应变、温度因素对倾斜光纤光栅透射谱的影响,在应变测量范围0με~2000με,温度测量范围-50℃~150℃的前提下,利用双参数法同时测量应变和温度,确定双参数二维方程中的4个系数,解决应变和温度的交叉敏感。其次考虑应变和温度的灵敏度、纤芯模和包层模的耦合效率、带宽检测等因素,选择倾斜角为4°的倾斜光纤光栅研究折射率传感特性。分析了当透射谱波长检测精度在0.01nm时,环境折射率变化在1~1.4的范围下,各个模式下谐振波长与外界环境折射率的关系,通过检测谐振波长来确定外界环境折射率。最后考虑到倾斜光纤光栅的倾斜角在实际制造过程中可能会发生微小偏移,因此研究了微小角度(0.1°)变化对倾斜光纤光栅传感特性的影响。(3)根据磁流体的折射率可调谐特性,利用郎之万函数方程,仿真外界磁场与磁流体折射率的关系。在以上的基础上,将小角度倾斜光纤光栅对外界环境折射率的敏感特性与磁流体的折射率可调谐特性结合,设计了一种基于小角度倾斜光纤光栅和磁流体的光学磁场传感器,将磁流体作为小角度倾斜光纤光栅的外界环境介质,通过检测倾斜光纤光栅的包层模的谐振波长实现了磁场的检测。(本文来源于《上海师范大学》期刊2019-05-01）
倪双,武保剑,刘亚文[3]（2018）在《可实现叁维磁场传感的硅基磁光微环芯片设计》一文中研究指出根据磁光非互易相移原理,通过分析硅基磁光波导中导波光模式对磁化强度的敏感性,提出一种Ce YIG/Si-Ce YIG/SiO2硅基磁光波导结构,仿真分析了其模场分布和有效折射率的磁化强度依赖关系。将两个硅基磁光波导垂直放置并分别组成两个微环谐振器,进而设计出叁维磁场传感芯片,通过测量两个微环中TE和TM两种模式下微环谐振波长的移动,可获得磁化强度或磁场的大小和方向信息。研究表明,在1 550nm波长附近,通过优化波导截面尺寸,在Ce YIG饱和磁化范围内,该磁场传感芯片在其法向和切向的磁场灵敏性分别为和,谐振波长的可移动范围约为200pm。利用平面芯片结构实现了对叁维磁场的测量,对叁维磁场传感器件的小型化和集成化具有一定的指导意义。(本文来源于《光学与光电技术》期刊2018年06期）
梁星,杨武海,刘鑫,张伟,刘颖刚[4]（2019）在《磁流体包覆薄包层光纤光栅磁场传感研究》一文中研究指出利用磁流体替代光纤布喇格光栅(FBG)的部分二氧化硅包层,制作了一种磁流体封装薄包层FBG结构的磁场传感器,研究了传感器对磁场和温度的响应特性。结果表明,在5.0～20.0mT的磁场范围内,传感器的波长灵敏度和功率灵敏度分别为34.9pm/mT和-1.063dBm/mT,波长线性响应度达到了99.2%。封装工艺未改变FBG波长随温度线性变化的特性,但受磁流体磁光效应影响,其温度灵敏度减小到9.2pm/℃。该传感器可实现磁场测量中的温度补偿,方法简单、易于实现。(本文来源于《压电与声光》期刊2019年01期）
徐雪影[5]（2018）在《一维光子晶体磁场和温度传感的研究》一文中研究指出磁场传感器产业近年来增长势头强劲,其中中等强度磁场传感器广泛应用于环境磁场监测、导航、军火探测、探矿、交通控制、机场安检、生物医学、智能电网监控等方面。一维光子晶体传感器因其独特的光子局域特性和设计上的灵活性,集体积小、灵敏度高、抗电磁干扰等优势于一身,为设计高性能传感器提供了新思路。磁场的检测一般会受到环境温度的影响,基于一维光子晶体研制了适用于中等强度磁场检测的光学型磁场和温度双参量传感器,可以解决目前磁场传感器没有消除温度的交叉敏感性,同时相对电学型的磁场传感器又可以增强抗干扰能力、提高响应速度,对磁场传感器产业具有实际意义和应用价值。本文首先提出了一种新型一维磁流体缺陷光子晶体磁场、温度传感结构,采用有限元数值方法、利用COMSOL Multiphysics在完美匹配层与散射边界条件对所设计结构的传感特性进行了性能分析和参数优化,讨论了结构参数对磁场、温度传感特性的影响。通过优化得到一维光子晶体的周期为7、缺陷层的厚度为577.58nm时,该结构在磁场为10~35mT和温度为0~50℃的范围内磁场和温度传感灵敏度分别为136.4pm/mT和-34pm/℃,且在该范围内具有良好的线性度。针对磁场的检测容易受到温度的影响,设计出了一种基于缺陷态和光学界面态Tamm态混合机制的一维光子晶体磁场和温度双参量新型传感结构,对该结构的磁场和温度传感特性进行了性能分析和参数优化,在周期数选为5,缺陷层厚度为577.58nm,金属层的厚度为60nm时,在10~35mT磁场强度和0~50℃温度范围内,该传感结构的磁场传感灵敏度分别为156pm/mT、111pm/mT,温度灵敏度分别为-94pm/℃、-56pm/℃,且在分段区间内均具有良好的线性度;通过建立灵敏度系数矩阵,磁场和温度交叉敏感可以消除。最后设计了传感检测系统和传感器主要工艺。本文基于一维光子晶体光学方法设计了一种新型磁场和温度双参量传感结构,实现10~(-4)T磁场强度的较高灵敏度检测,并消除温度的交叉敏感。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2018-11-14）
武继江,高金霞[6]（2018）在《镜像对称叁元磁流体光子晶体的磁场传感特性》一文中研究指出基于磁流体的折射率可随外磁场的变化而变化,提出利用磁流体M和两种传统的电介质材料H(高折射率介质)和L(低折射率介质)构成镜像对称叁元光子晶体结构来实现磁场传感。基于这3种材料构成了6种不同的镜像对称结构。利用传输矩阵法比较研究了它们的磁场传感特性。结果表明,镜像对称光子晶体的缺陷模随结构参数的变化规律基本相同,其探测灵敏度随着磁流体层的厚度和磁性纳米微粒的体积分数的增加而增加。计算结果还表明,与其他镜像对称结构相比,结构(HLM)~N(MLH)~N具有相对较高的磁场探测灵敏度。该研究结果为实际磁场传感器的设计和制作提供了参考。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2018年10期）
吴倩,张诸宇,郭晓晨,施伟华[7]（2018）在《基于光子晶体光纤交叉敏感分离的磁场温度传感研究》一文中研究指出提出了一种基于定向耦合效应和表面等离子共振效应的交叉敏感分离的磁场温度传感结构.在光子晶体光纤的一个特定空气孔中填充磁流体,利用磁流体的磁光效应和定向耦合效应形成磁场传感通道;在垂直方向的另一空气孔的内壁镀金纳米薄膜并填充甲苯液体,利用甲苯的温敏效应和表面等离子共振效应形成温度传感通道.对应输出谱出现两个损耗峰,测量损耗峰位置可以间接测出磁场强度和温度变化.通过理论计算()和结构优化,在90—270 Oe1 Oe=10~3/(4π) A/m范围内,磁场强度的灵敏度最高可达1.16 nm/Oe;在25—60?C范围内,温度的灵敏度可达-9.07 nm/?C.虽然填充的两种液体的折射率都受环境温度的影响,但通过建立灵敏度系数矩阵,可以消除磁场强度与温度的交叉敏感,实现磁场温度双参量的高灵敏度检测.(本文来源于《物理学报》期刊2018年18期）
边星,李青,伍继浩[8]（2018）在《低温超导位移传感中的磁场干扰研究》一文中研究指出低温超导位移传感技术是分辨率最高的位移探测技术之一,在重力梯度测量和引力波探测中有重要应用。在基于低温超导位移传感技术的引力测量实验中,各种磁场干扰是提高实验精度的严重制约因素。文章在液氦温度研究了各种磁场对加速度测量的影响及其作用机制;测量了引力源通过磁场与探测器耦合的刚度系数;测量了超导体检验质量剩磁并分析了其特性;测量了超导磁屏蔽层对外界磁场的屏蔽效率;分析了磁场引起残余差分加速度扰动的机制;为实验改进提出了合理建议。(本文来源于《真空与低温》期刊2018年04期）
徐雪影,施伟华[9]（2018）在《一维磁流体填充的光子晶体磁场和温度传感》一文中研究指出基于一维光子晶体反射谱性能的可控性,设计了一种磁流体填充的一维缺陷型光子晶体磁场和温度传感结构。应用全矢量有限元法(FEM)对该结构的反射谱及其反射峰值随磁场和温度的变化进行了仿真研究。数值模拟结果表明,反射峰值随磁场和温度发生规律性移动。当周期为7,磁流体厚度为577.58nm时,磁场灵敏度可达136.4pm/mT,温度灵敏度可达-34pm/℃。该传感结构既具有设计简单和线性度较高的特点,又能在同一结构中分别实现对磁场/温度的测量。(本文来源于《光通信研究》期刊2018年03期）
王计刚[10]（2018）在《基于磁流体材料的光纤磁场传感技术研究》一文中研究指出光纤传感器具有体积小、抗电磁干扰、灵敏度高、耐腐蚀以及易于构建分布式网络等独特优点使其在空间环境监测领域得到广泛应用。在航空航天、电力系统等领域,空间环境中磁场对仪器设备的正常、稳定运行有着很大影响。及时监测磁场的大小,对于保障仪器设备健康、稳定运行,降低维修成本,具有重要的实用价值。因此,本文提出研究基于磁流体材料的光纤磁场传感技术,主要工作包括以下几个方面:首先,构建了基于菲涅尔反射原理的端面反射式光纤传感系统,实现了对于磁流体材料折射率测量。利用COMSOL多物理场仿真软件构建了永磁铁和螺线管模型,数值模拟得到在不同参量作用下永磁铁和螺线管的磁场分布特征。其次,研究了LPG与FBG复合传感结构,采用OptiGrating软件研究了栅区周期、长度以及调制深度对透射光谱的影响,通过幅值调制实现对磁场强度的快速监测。再次,研究了基于光时域反射原理(OTDR)的光纤磁场传感原理,提出了一种远距离的分布式光纤磁场监测方法,实现了单个探头以及双探头的磁场传感测试。接着,研究了单模-多模光纤结构,采用RSOFT软件数值仿真得到多模纤芯长度和纤芯直径对传输能量的影响特性。通过构建反射型单模-多模光纤传感监测系统,实现对磁场强度测量。然后,针对飞行器结构服役状态监测需求,研究了基于瑞利散射原理的OFDR光纤传感机制。在此基础之上,构建了基于OFDR的分布式光纤传感监测系统,实现对磁场、应变等多种参量的监测。最后,针对基于光谱特征辨识的光纤磁场传感机制,设计了基于GPIB通信的光纤磁场响应光谱测试软件,实现了基于光谱分析的空间环境磁场实时监测。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2018-04-01）
磁场传感论文开题报告
（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：
磁场传感发展至今,传统的磁场传感器易受电磁干扰等影响,而基于光纤的光学磁场传感器利用光信号传输,具有体积小、重量轻、结构简单,且不受电磁干扰影响的特点,在磁场探测领域展现出了一定的应用前景。随着光纤制作技术的发展,倾斜光纤光栅以其独特的光学传感特性,获得了学术人员的广泛研究。本文的主要创新点及研究内容如下:(1)研究了倾斜光纤光栅的结构和纤芯模在不同倾斜角范围内的相位匹配条件,得出不同模式的谐振波长。同时根据光纤包层与外界环境折射面的条件,计算出纤芯模在不同耦合方式下的临界角。并且仿真了倾斜角θ,折射率调制深度?neff,光栅长度L以及光栅周期P这四个参数对倾斜光纤光栅的光谱特性的影响。(2)根据倾斜光纤光栅的光谱特性选择合适的参数,通过分析倾斜光纤光栅的透射谱特性来研究倾斜光纤光栅的折射率传感特性。首先解决折射率传感过程中应变、温度因素对倾斜光纤光栅透射谱的影响,在应变测量范围0με~2000με,温度测量范围-50℃~150℃的前提下,利用双参数法同时测量应变和温度,确定双参数二维方程中的4个系数,解决应变和温度的交叉敏感。其次考虑应变和温度的灵敏度、纤芯模和包层模的耦合效率、带宽检测等因素,选择倾斜角为4°的倾斜光纤光栅研究折射率传感特性。分析了当透射谱波长检测精度在0.01nm时,环境折射率变化在1~1.4的范围下,各个模式下谐振波长与外界环境折射率的关系,通过检测谐振波长来确定外界环境折射率。最后考虑到倾斜光纤光栅的倾斜角在实际制造过程中可能会发生微小偏移,因此研究了微小角度(0.1°)变化对倾斜光纤光栅传感特性的影响。(3)根据磁流体的折射率可调谐特性,利用郎之万函数方程,仿真外界磁场与磁流体折射率的关系。在以上的基础上,将小角度倾斜光纤光栅对外界环境折射率的敏感特性与磁流体的折射率可调谐特性结合,设计了一种基于小角度倾斜光纤光栅和磁流体的光学磁场传感器,将磁流体作为小角度倾斜光纤光栅的外界环境介质,通过检测倾斜光纤光栅的包层模的谐振波长实现了磁场的检测。
（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。
磁场传感论文参考文献
[1].侯元萌,葛海波,李彩虹,王金豆.基于MF与双芯的光纤磁场传感系统温度补偿研究[J].光通信技术.2019
[2].陈雅俊.基于小角度倾斜光纤光栅和磁流体的磁场传感特性研究[D].上海师范大学.2019
[3].倪双,武保剑,刘亚文.可实现叁维磁场传感的硅基磁光微环芯片设计[J].光学与光电技术.2018
[4].梁星,杨武海,刘鑫,张伟,刘颖刚.磁流体包覆薄包层光纤光栅磁场传感研究[J].压电与声光.2019
[5].徐雪影.一维光子晶体磁场和温度传感的研究[D].南京邮电大学.2018
[6].武继江,高金霞.镜像对称叁元磁流体光子晶体的磁场传感特性[J].微纳电子技术.2018
[7].吴倩,张诸宇,郭晓晨,施伟华.基于光子晶体光纤交叉敏感分离的磁场温度传感研究[J].物理学报.2018
[8].边星,李青,伍继浩.低温超导位移传感中的磁场干扰研究[J].真空与低温.2018
[9].徐雪影,施伟华.一维磁流体填充的光子晶体磁场和温度传感[J].光通信研究.2018
[10].王计刚.基于磁流体材料的光纤磁场传感技术研究[D].南京航空航天大学.2018