1. 研究目的与意义（文献综述）

1978年，光纤的光敏性首次被加拿大通信研究中心的k.o.hill等人发现，历史上第一根光纤光栅由此诞生。光纤光栅自诞生以来迅速发展，主要应用与光纤通信和传感领域。光纤光栅由于其结构紧凑、体积小、抗电磁性、具有分布式定点测试等优点，在传感领域获得了全世界科研人员的重点关注。其在土木建筑、石油化工、医学疾病、军事国防上，取得了广泛的应用，各种光纤光栅传感器的出现不断改变这些行业的面貌。

一般情况下，光纤纤芯在刻写光栅的过程中发生折射率的正调制，即折射率变大，表现为中心反射波长在写入过程中缓慢地向长波方向移动。这类光栅为普通光栅，适用面最广，被称为i型光纤光栅。然而，i型光纤光栅的折射率调制并不稳定，在高温环境下会逐渐退化，如写制在普通硼－锗共掺光纤中的i型光纤光栅只适用于200^oc以下的工作环境，当温度高于200^oc时，其反射率随温度的上升而下降，在350^oc的高温环境下退火几小时光栅就可以完全被擦除。因此，i型光纤光栅仅适用于常温环境，不能用于高温测量，严重限制了光纤光栅在高温领域的发展。

在炼油厂、高压聚乙烯制备，煤炭气化炉，及化工、烧结等高温环境中，普通的电类传感器很难适应这种高温环境，耐高温光纤光栅是这类高温监控的温度元件，特别是应用于1000^oc左右高温的测量。满足光谱特性好（3db带宽小，边摸抑制比大）、高温光谱稳定度好、与普通单模光纤容易比配等特点是耐高温光纤光栅研究领域里一系列亟待解决的技术难题。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究目标

对应用于高温环境下的热重生光纤光栅进行封装，能使传感器适应更加苛刻的环境。本研究提出一种新的封装方案，采用氧化铝粉末填充封装的形式，不仅可以隔离热重生光纤光栅受到外界应力、振动等环境因素的影响，还具有更优线性度、更高重复性和更强稳定性，克服经烧制后光纤光栅机械强度较低缺点，使其更加胜任在各种恶劣环境下的工程应用。

2.2 研究内容

掌握光纤光栅传感原理，实现热重生光纤光栅的制备，分析重生过程和热重生光栅在高温环境下的光谱特性。

1. 用氧化铝粉末对光纤光栅进行封装制备。

   剩余内容已隐藏，您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容！

   3. 研究计划与安排

   • 1周：进行开题报告的撰写；

   • 2周：了解光纤光栅传感器的各种性能参数；

   • 3周：学习光纤的焊接；

     剩余内容已隐藏，您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容！

     4. 参考文献（12篇以上）

     [1] 吴晶, 吴晗平, 黄俊斌,等. 光纤光栅传感信号解调技术研究进展[j]. 中国光学, 2014, 7(4):519-531.

     [2] 庞丹丹. 新型光纤光栅传感技术研究[d]. 山东大学, 2014.

     [3] 王于鹏. 基于热重生光纤光栅的超高温传感研究[d]. 西北大学, 2015.

     剩余内容已隐藏，您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容！立即支付