载氢光纤的受激布里渊现象研究任务书
2020-03-22 14:01:01
1. 毕业设计(论文)主要内容:
自1978年HillK O等人发现光纤材料的光敏效应以来,利用光纤的光敏效应制作的光纤光栅技术在近二十年来得到快速的发展,光纤光栅制作技术中利用高压载氢等技术能够提高光纤的光敏性成倍的提高,因此氢气的浓度对于光纤光敏性的研究十分重要,近些年来,许多学者通过干涉仪、折射率剖面分析仪等手段对氢气浓度改变光敏性研究。
光纤载氢是将光纤浸在高压氢氛围中来获得高光敏性的一种简单方便的方法。在氢载过程中,氢分子在高压作用下扩散到光线的芯部。氢分子会改变光纤的折射率,基于受激布里渊散射现象的原理,光纤的折射率改变会引起布里渊谱的频移,选取高空间分辨率的GPT-BOTDA(Gainprofile tracing-Brillouin optical time domain anlysis)系统测量光纤的布里渊频移量来研究光纤氢溶解度机制,探究氢气与光纤相互作用导致光纤的布里渊频移变化,理论分析该变化的机理,并通过设计实验完成理论验证。
2. 毕业设计(论文)主要任务及要求
主要任务:
1.主要查阅两个方面的文献:了解光纤载氢的方法以及机理;氢气与光纤相互作用机理。
2.根据文献推导完善氢气溶解进入光纤的模型,结合布里渊散射理论,研究氢气与光纤相互作用产生的布里渊频移,分析光纤载氢的布里渊谱。
3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文文献翻译,明确研究内容,了解光纤光纤载氢方法和gpt-botda系统传感原理,完成开题报告。
第4-7周:根据文献,推导布里渊频移与氢溶解数学模型,分析建立模型的可行性。
第8-13周:对推导出的模型关系式进行仿真,分析温度和压力对氢溶解度影响,给实验测量提供理论参考。
4. 主要参考文献
[1] swart p l,chtcherbakov a a,joubertw l,et a1. studyof the pressure dependence of hydrogen diffusion in optical fiber by aninterferometric technique[j].optics communication,2003,217:189-196.
[2] h.s.carslaw, j.c. jaeger, conduction of heat in solids,second ed., oxforduniversity press, london, 1959 (chapter 7).
[3] agrawal gp. 非线性光纤光学原理及应用[m].北京:电子工业出版社,2002.222-240.