导读:本文包含了中空光纤论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:光纤,光栅,马赫,连接器,传感器,布拉格,光学。
中空光纤论文文献综述
孔维平[1]（2019）在《基于中空光纤传感器的大气CO_2和水汽检测研究》一文中研究指出二氧化碳和水汽是实际大气中的重要组成部分,两者对生物圈植被生长起着调节作用,同时测量二氧化碳和水汽关于时间和空间上浓度的变化对了解生物圈中碳循环、水循环以及能量循环的运转机制和生物圈理论模型的建立都起着至关重要的作用。本论文主要对基于中空光纤传感器的实际大气二氧化碳和水汽浓度检测技术进行研究。首先搭建了一套基于单通池的可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)气体测量装置,将其各项性能与之后的中空光纤传感器作对比。实验利用Hitran2012数据库数据对实验波段范围内二氧化碳以及水汽吸收进行仿真,选择不被水汽吸收干扰的3663.85 cm~(-1)处的二氧化碳吸收峰作为实验吸收峰。测量了下降阶段系统的10?90%响应时间t_r为38 s,系统的0?10%延迟时间t_d为10 s,系统的测量精度为44.5 ppmv,相对精度为3.9%,通过Allan方差可得到系统的稳定时间为72 s,Allan方差探测极限为7.8 ppmv,对应吸光度为5.3×10~(-5)。中空光纤具有低损耗、可弯曲、体积小等特点,相比于相同光程的多通池,中空光纤作为气池能够有效减小测量系统的体积以及提高系统响应时间,在光谱吸收测量系统中是一种很理想的气池。为了提高系统的探测极限,之后设计了一种在低压下工作的中空光纤传感器。研究了扫描频率对信号波动的影响并得到当扫描频率为30 Hz时信号波动最小;研究了压强与二次谐波(2f)峰值之间的关系,获得当压强为165 torr时2f信号最强,相比于常压,压强为165 torr条件下的系统探测极限提高了14.5倍;测量了传感器在下降阶段系统的10?90%响应时间t_r为9 s,系统的0?10%延迟时间t_d为2 s,该系统的响应时间相比单通池系统响应时间要快4倍;系统的测量精度为28.5 ppmv,相对精度为1.4%,该系统相对精度比单通池系统高2倍;由Allan方差可知该系统的稳定时间可以达到431 s,该系统的稳定时间比单通池系统长6倍,对应CO_2系统Allan方差探测极限为1.17ppmv,对应吸光度为9.7×10~(-6),系统分辨率比单通池系统高5.5倍;最后在冬季和春季的某天将该传感器用于实际大气中二氧化碳和水汽的实时测量,利用Kalman滤波器对实验数据进行处理,得到当采集平均时间为1 s时,CO_2和水汽的测量精度可以达到13.28 ppmv和0.0229%。(本文来源于《南昌航空大学》期刊2019-06-01）
李彦[2]（2018）在《基于中空环形芯光纤的单光纤光镊技术研究》一文中研究指出光镊是操纵包括活体细胞在内的微小物体的强大工具。与传统的透镜式光镊相比,光纤光镊具有结构简单、成本低、操作方便等优点。近年来,基于光纤的光镊已经实现了粒子的捕获、移动、旋转和输运,这些技术被广泛应用在细胞分析、疾病诊断、药物递送等过程中。灵活地操纵流体中的细胞,并进一步将其输送到指定位置的能力已被证明是至关重要的。因此,迫切需要一种便于细胞操作和无菌传输的便携式方案。本文研究一种基于中空环形芯光纤的单光纤光镊,完成对酵母菌和聚苯乙烯小球的捕获和操纵,并利用集成到光纤内部的微流通道实现了被捕获粒子的无菌输运,适用于稀有活细胞的选择性操纵和输运,对医学测试和细胞分析具有重要意义。其光纤光镊探针可植入微流体平台,为可不受衬底上传输路径限制的可选的光流控技术提供解决方案,同时降低制造难度和成本。本文对光镊技术的背景意义、发展历程以及研究现状进行了简要回顾和总结。着重梳理光纤光镊的发展及现状,包括多光纤光镊,单光纤光镊和新型光纤光镊。对基于光辐射压光镊的机理进行剖析,并分析了环形芯光纤的传输特性。根据中空环形芯光纤的结构参数,对环形波导进行了模式分析,设计了基于中空环形芯光纤光镊探针,并对光纤光镊探针的出射光场进行了仿真和分析。最后利用基于有限元法的光阱力计算方法,得到了轴向光阱力和横向光阱力的分布情况,并详细讨论了在光纤光镊探针捕获范围内微球的折射率和直径对光阱力的影响。本文设计了基于中空环形芯光纤的单光纤光镊,制作并搭建了单光纤光镊实验系统。在实验中,完成对酵母菌和不同大小的聚苯乙烯小球的叁维捕获及操纵。连通光纤内通道和注射器后,利用微型注射泵控制流体速度和方向,对作用在被捕获微粒上的液体粘滞力实现调节和控制。调节激光功率控制光阱力的大小。通过调节激光功率和流速,实现了聚苯乙烯小球的输运。同时,利用光纤微流通道实现了将聚苯乙烯小球从原液体环境中无菌转运到新的液体环境中,这可应用到稀有少量细胞的分类中,拓宽光纤光镊的应用领域。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-12-01）
孔维平,吴涛,张怀林,何兴道[3]（2018）在《基于中空光纤气体传感器的CO_2探测》一文中研究指出由于吸收光谱技术的在呼吸气体分析中的无创优势,使其在呼吸诊断中逐渐成为最具有发展潜力的技术之一。呼吸气体中CO_2浓度含量为4%可作为人体代谢监测指标,因此对其浓度进行检测具有重要意义。中空光纤由于其低响应时间、低损耗以及可弯曲性等特性在光谱气体传感系统中逐渐成为一种最理想气体吸收池。本文提出了一种在低压条件下的中空光纤传感器对CO_2进行探测,在相同条件下,低压相比于常压该气体传感器的灵敏度提高了8倍。将该中空光纤传感器与单程池在相同条件下灵敏度进行对比,两者探测灵敏度几乎相近。(本文来源于《第十七届全国光学测试学术交流会摘要集》期刊2018-08-20）
陆兆辉,芦春锋,周丰,岳宝花,张承[4]（2017）在《一种中空式光纤旋转连接器》一文中研究指出本文介绍了一种中空式的光纤旋转连接器,给出了结构设计框图,并对旋转功能的实现及损耗控制进行了描述,同时通过相关环境试验验证了本结构的可靠性,实现了高速率(≥1.25Gb,s)、大孔径(≥Φ60mm)、低旋转变量(≤5dB)的中空光纤旋转连接器。(本文来源于《现代传输》期刊2017年02期）
孟令轩,延凤平,白燕,谭思宇,刘硕[5]（2017）在《产生波长793nm中空光束的双包层光纤的优化设计》一文中研究指出随着大功率掺铥光纤激光器(TDFL)的广泛应用及其相关技术的迅速发展,多芯TDFL受到了广大研究者的广泛关注,其中有效的包层泵浦技术是实现多芯TDFL高功率输出的决定因素。TDFL通常采用波长为793 nm的激光进行泵浦,通过不断优化工作在793 nm波长的双包层光纤的结构,对其中传输的高斯光束进行整形,当纤芯尺寸为6μm,环尺寸为6.5μm且内包层折射率为1.462 4时,最终获得了合适暗斑尺寸和环状光束宽度的中空光束。利用所设计的双包层光纤泵浦多芯TDFL,可使多芯光纤内掺杂的铥离子更好的吸收泵浦光,提高工作于2μm波段多芯TDFL的输出激光功率和泵浦效率。(本文来源于《光电技术应用》期刊2017年01期）
毛国培[6]（2016）在《中空熔嵌芯光纤布拉格光栅及其传感应用研究》一文中研究指出光纤传感器以其体积小、质量轻、抗电磁干扰、传输损耗小、造价低、易于复用成网以及可埋入性等优点,被广泛应用于土木工程、航空航天、能源勘测、生物医学等领域。布拉格光纤光栅(FBG)作为应用范围最广、使用频率最高的光纤传感器,受到了许多研究者的青睐。本文在研究熔嵌芯光纤光栅制作及传感特性的基础上,提出了一种可识别一维弯曲方向,并且可以消除温度、应力交叉传感的弯曲传感器。主要工作如下:介绍利用248nm准分子激光器和相位掩模法在中空熔嵌单芯和双芯光纤中制备光栅的方法,并严格控制曝光方向,通过对不同写入方向下得到的光栅特性参数进行分析,研究不同写入方向对光栅特性参数的影响,得知:纤芯越靠近曝光方向,受到的折射率调制越强,得到的光栅中心波长越大。对中空熔嵌单芯光纤光栅进行了温度、轴向应力、外部及内部折射率特性的测量。实验结果显示,中空熔嵌单芯光纤光栅对于折射率的变化不敏感,并且温度灵敏度(5.2pm/℃)与应力灵敏度(0.6pm/με)略低于标准单模光纤光栅。为了提升光栅的传感特性,课题成功的在熔嵌芯光纤中写入了倾斜光栅,并测量了其温度、应力特性。对于双芯熔嵌芯光纤,课题选用两纤芯连线与曝光方向垂直的一个光栅样本,分别对其两个纤芯中的光栅进行了温度、轴向应力的测试。实验数据表明,两个纤芯中的光栅的温度、应力特性相同,并与单芯熔嵌芯光纤光栅一致。另外,课题对光栅样本在不同弯曲方向的弯曲特性进行了研究,结果表明双芯熔嵌芯光纤光栅具有良好的弯曲方向辨别能力,能够对不同弯曲方向做出不同的反应。此外,通过两个光栅中心波长的作差处理,双芯熔嵌芯光纤光栅能在免疫环境温度和应力影响的同时,对弯曲灵敏度进行提升,作差处理后得到的最大弯曲灵敏度为-50.2pm/m~(-1)。双芯熔嵌芯光纤的两个纤芯相距较远,并且有空气孔隔在中间,能够最大程度的避免纤芯间的信号发生串扰,在增大光纤中信号容量、形成双通道的滤波器上都会有显着的优势。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2016-12-01）
陈琦,朱文静,何晓阳,孔德鹏,苗竟[7]（2015）在《2.5THz环烯烃聚合物中空芯光子晶体光纤设计与实验》一文中研究指出采用全矢量有限元法,仿真设计了一种工作在2.5THz频段的中空芯太赫兹光子晶体光纤,用环烯烃聚合物材料(COC)制备了光纤样品,利用CO2激光泵浦气体太赫兹源搭建了测试平台并对光纤的太赫兹波传输性能进行了测试。实测光纤最低损耗0.17dB/cm、平均损耗约0.5dB/cm,在弯曲90°情况下光纤传输损耗波动小于5%,具有良好的可弯曲性;光纤输出端口的模场分布测试结果表明,光纤是以主模进行传输,太赫兹能量很好地被束缚在光纤芯中。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2015年08期）
李恩涛[8]（2015）在《基于中空悬挂芯光纤的流体传感器研究》一文中研究指出光纤具有质量小、重量轻、抗电磁干扰等特点,已被广泛用于制作成多种器件,光纤传感器是光纤的主要应用。随着对光纤传感器的研究不断深入,光纤传感器的种类已有很多,实现了对多种参数的测量。由于光纤的特征,使得光纤传感器具有测量范围广、灵敏度高、成本低等特点,光纤传感器已引起了人们的广泛关注。本文利用了中空悬挂芯光纤制作了两种光纤流体传感器:基于中空悬挂芯光纤的湿度传感器和基于中空悬挂芯光纤的亚硝酸盐浓度传感器。利用激光器在光纤表面刻蚀微孔,使得样品能够在光纤内流入流出,从而形成微流,实现了对微量样品的测量,以悬挂芯光纤的中空结构作为测量池,利用光纤纤芯的倏逝波和所测环境的相互作用达到传感目的。基于中空悬挂芯光纤的湿度传感器是利用在中空悬挂芯光纤内表面生长一层氧化锌纳米棒,通过光纤的倏逝波和纳米棒比表面积大的特点作为传感器的主要传感依据。实验利用微流注射法在中空悬挂芯光纤内部生长出形貌良好的纳米棒,测量了纳米棒所含元素为氧和锌,证明了所制作的纳米棒为氧化锌纳米棒。实验结果表明光强与相对湿度成反比,且线性度良好;当相对湿度值由10%到40%交替变化时,722 nm处输出光强随之交替变化,并测得了当相对湿度值由10%上升到40%时,传感器的响应时间约为5.5 s,当相对湿度值由40%下降到10%时,响应时间约为6.5 s;通过与未生长的传感器的变化曲线可知,生长有氧化锌纳米棒的传感器更为灵敏。基于中空悬挂芯光纤的亚硝酸盐浓度传感器是利用光纤内物质的荧光猝灭程度来确定亚硝酸盐溶液浓度的。利用Comsol Mutiphysics软件对光纤内流体的流速和压强进行了仿真,仿真结果表明流体在光纤内部的流速和压强分布平稳,其中由光纤中心到纤芯的流速从70 mm/s到10 mm/s,故可知传感器的响应时间约为5 s。实验结果表明随着亚硝酸盐溶液浓度增加,输出端荧光强度随之下降,当亚硝酸盐溶液的浓度在0.1-4.14 mmol/L范围内时,该传感器的荧光猝灭程度曲线线性度良好。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2015-04-01）
耿仕新[9]（2014）在《熔嵌中空双芯光纤传感器及其温度特性研究》一文中研究指出熔嵌中空双芯光纤是一种具有特殊几何结构的特种光纤,本文对该光纤的热变形过程进行了理论与实验研究,旨在利用该光纤制备出具有高灵敏度的光纤温度传感器。制备了基于此光纤的马赫-曾德尔干涉仪和长周期光纤光栅,并对其温度特性进行了理论与实验研究。具体研究工作如下:建立了熔嵌中空双芯光纤的有限元模型,对光纤熔融拉锥过程进行了热力学分析,并利用ANSYS对光纤熔融拉锥过程进行了仿真,得到了光纤的应力应变特性,得到了不同拉伸速度下的光纤变形曲线。对光纤热塌缩过程进行了理论分析,并利用ANSYS对光纤热塌缩过程进行了仿真,得到了不同加热参数下光纤的塌缩变形量,分析了加热温度与加热时间对塌缩形变量的影响。对熔嵌中空双芯光纤的端面图像进行了图像处理,测量出了光纤端面的几何尺寸。制备了基于此光纤的马赫-曾德尔干涉仪,讨论了不同弯曲程度对干涉仪透射谱的影响。对干涉仪的温度特性进行了理论与实验研究,实验研究结果表明:随着温度的升高,干涉仪峰值波长向短波方向移动,并且不同峰值波长处的温度灵敏度有所不同,波长越长,灵敏度越高。搭建了长周期光纤光栅制作平台,并利用热塌缩法制备了不同参数的长周期光纤光栅。讨论了不同制作参数对光纤光栅透射谱的影响。最后对长周期光纤光栅的温度特性进行了理论与实验研究,实验结果表明:随着温度的升高,光栅谐振峰值波长向长波方向移动,并且升温与降温过程相符,光栅热稳定性良好,温度灵敏为33 pm/℃。综上所述,我们利用熔嵌中空双芯光纤制备的两种光纤传感器具有较高温度灵敏度。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2014-12-01）
贾大功,陈志童,许强,张海伟,张红霞[10]（2013）在《中空光纤旋转连接器研究进展》一文中研究指出作为两个相对独立旋转部件之间信号传输的核心器件,光纤旋转连接器(FORJ)广泛应用于雷达、战车和红外探测系统等信息化军事装备中。但是,对于传输通道不经过旋转轴或器件中心部位的特殊需求,一般FORJ不能直接使用。对此,国内外学者对满足这种需求的具有中空特性的FORJ进行了研究。文中分析了中空FORJ的研究现状,对中空FORJ的实现原理、影响主要指标的因素以及应用情况进行了综述,对中空FORJ的发展方向进行了展望。(本文来源于《兵工学报》期刊2013年11期）
中空光纤论文开题报告
（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：
光镊是操纵包括活体细胞在内的微小物体的强大工具。与传统的透镜式光镊相比,光纤光镊具有结构简单、成本低、操作方便等优点。近年来,基于光纤的光镊已经实现了粒子的捕获、移动、旋转和输运,这些技术被广泛应用在细胞分析、疾病诊断、药物递送等过程中。灵活地操纵流体中的细胞,并进一步将其输送到指定位置的能力已被证明是至关重要的。因此,迫切需要一种便于细胞操作和无菌传输的便携式方案。本文研究一种基于中空环形芯光纤的单光纤光镊,完成对酵母菌和聚苯乙烯小球的捕获和操纵,并利用集成到光纤内部的微流通道实现了被捕获粒子的无菌输运,适用于稀有活细胞的选择性操纵和输运,对医学测试和细胞分析具有重要意义。其光纤光镊探针可植入微流体平台,为可不受衬底上传输路径限制的可选的光流控技术提供解决方案,同时降低制造难度和成本。本文对光镊技术的背景意义、发展历程以及研究现状进行了简要回顾和总结。着重梳理光纤光镊的发展及现状,包括多光纤光镊,单光纤光镊和新型光纤光镊。对基于光辐射压光镊的机理进行剖析,并分析了环形芯光纤的传输特性。根据中空环形芯光纤的结构参数,对环形波导进行了模式分析,设计了基于中空环形芯光纤光镊探针,并对光纤光镊探针的出射光场进行了仿真和分析。最后利用基于有限元法的光阱力计算方法,得到了轴向光阱力和横向光阱力的分布情况,并详细讨论了在光纤光镊探针捕获范围内微球的折射率和直径对光阱力的影响。本文设计了基于中空环形芯光纤的单光纤光镊,制作并搭建了单光纤光镊实验系统。在实验中,完成对酵母菌和不同大小的聚苯乙烯小球的叁维捕获及操纵。连通光纤内通道和注射器后,利用微型注射泵控制流体速度和方向,对作用在被捕获微粒上的液体粘滞力实现调节和控制。调节激光功率控制光阱力的大小。通过调节激光功率和流速,实现了聚苯乙烯小球的输运。同时,利用光纤微流通道实现了将聚苯乙烯小球从原液体环境中无菌转运到新的液体环境中,这可应用到稀有少量细胞的分类中,拓宽光纤光镊的应用领域。
（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。
中空光纤论文参考文献
[1].孔维平.基于中空光纤传感器的大气CO_2和水汽检测研究[D].南昌航空大学.2019
[2].李彦.基于中空环形芯光纤的单光纤光镊技术研究[D].哈尔滨工程大学.2018
[3].孔维平,吴涛,张怀林,何兴道.基于中空光纤气体传感器的CO_2探测[C].第十七届全国光学测试学术交流会摘要集.2018
[4].陆兆辉,芦春锋,周丰,岳宝花,张承.一种中空式光纤旋转连接器[J].现代传输.2017
[5].孟令轩,延凤平,白燕,谭思宇,刘硕.产生波长793nm中空光束的双包层光纤的优化设计[J].光电技术应用.2017
[6].毛国培.中空熔嵌芯光纤布拉格光栅及其传感应用研究[D].哈尔滨工程大学.2016
[7].陈琦,朱文静,何晓阳,孔德鹏,苗竟.2.5THz环烯烃聚合物中空芯光子晶体光纤设计与实验[J].强激光与粒子束.2015
[8].李恩涛.基于中空悬挂芯光纤的流体传感器研究[D].哈尔滨工程大学.2015
[9].耿仕新.熔嵌中空双芯光纤传感器及其温度特性研究[D].哈尔滨工程大学.2014
[10].贾大功,陈志童,许强,张海伟,张红霞.中空光纤旋转连接器研究进展[J].兵工学报.2013
论文知识图
