【摘 要】
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与传统的机械、电子等传感器相比,光纤传感器具有很多独特的优势,如耐腐蚀、抗电磁干扰、结构紧凑等。本论文将光纤传感技术与镀膜技术相结合,提出了一种基于光纤光栅的热线式风速传感器,论文的主要内容包括以下几个方面:1.介绍了光纤光栅的发展、传感原理、应用、常见的分类以及主要的制备方法,总结了光纤光栅风速传感器的发展状况和传感原理,并介绍了本文的主要研究内容。2.提出了一种基于石墨烯涂敷的光纤光栅热线式风
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与传统的机械、电子等传感器相比,光纤传感器具有很多独特的优势,如耐腐蚀、抗电磁干扰、结构紧凑等。本论文将光纤传感技术与镀膜技术相结合,提出了一种基于光纤光栅的热线式风速传感器,论文的主要内容包括以下几个方面:1.介绍了光纤光栅的发展、传感原理、应用、常见的分类以及主要的制备方法,总结了光纤光栅风速传感器的发展状况和传感原理,并介绍了本文的主要研究内容。2.提出了一种基于石墨烯涂敷的光纤光栅热线式风速传感器,本实验通过自然沉积法在抛磨后的光纤布拉格光栅的栅区沉积6层石墨烯。石墨烯吸收耦合到包层的泵浦光而产生热量,使FBG中心波长发生变化,最后通过风洞实验测量风速大小。本实验实现了 0-20.41m/s的风速测量,当风速小于6m/s时,灵敏度最高可达180.47pm/（m/s）。3.提出了一种镀银的光纤布拉格光栅（FBG）热线式风速传感器。首先将光栅栅区进行抛磨以提高传感器的灵敏度,然后利用真空蒸镀法,在已抛磨的光栅栅区镀上一层厚度约为100nm的银膜,通过耦合结构将光从纤芯耦合到包层使银膜吸收泵浦光产生热量。当一定流速的气体经过银膜表面,会带走部分热量从而改变FBG中心波长的大小,通过测量中心波长的漂移量,计算风速大小。本实验实现了 0-20.362 m/s的风速测量,当风速小于6m/s时,灵敏度最高可达339.83 pm/（m/s）,分辨率可达0.06 m/s。
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