東華大學(xué)碩士生開題報告模板

東華大學(xué)碩士生開題報告模板碩士研究生學(xué)位論文開題報告書碩士生姓名：學(xué)號：學(xué)科、專業(yè)：指導(dǎo)教師：開題日期：2008年10月20日12345678【注】以上表格均用A4紙打印。9第二篇：東華大學(xué)開題報告模板3000字畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告課題名稱：全光纖型光纖光柵傳感器及其實(shí)用化技術(shù)的研究學(xué)院：專業(yè)：姓名：__學(xué)號：指導(dǎo)教師：2008年3月18日全光纖型光纖光柵傳感器及其實(shí)用化技術(shù)的研究1．背景介紹光纖傳感器具有一些明顯的優(yōu)勢，包括抗電磁干擾、耐高溫、體積小、靈活方便等。以光纖布拉格光柵（FiberBraggGrating）為主的光纖光柵傳感器，除了具有普通光纖傳感器的優(yōu)勢之外，還有一些特別的優(yōu)勢，最主要的是傳感信號為波長調(diào)制以及復(fù)用能力強(qiáng)。其好處在于：測量信號不受光纖彎曲損耗、連接損耗、光源起伏和探測器老化等因素的影響；避免了干涉型光纖傳感器相位測量模糊不清等問題。非全光纖型光纖光柵傳感系統(tǒng)具有很多局限性。例如，非全光纖型光纖光柵高溫傳感系統(tǒng)不適合對較小高溫物體的溫度測量，特別是不適合點(diǎn)式測量，因?yàn)榉侨饫w型光纖光柵高溫傳感系統(tǒng)的傳感頭尺寸相對較大。非全光纖型光纖光柵傳感系統(tǒng)在解調(diào)時限制重重。干涉解調(diào)技術(shù)測量精度很高，但是其測量的是相對值，且測量范圍受限于干涉儀的自由光譜范圍；可調(diào)諧光源解調(diào)技術(shù)信號檢測方便，分辨率高，但是光源難以制作，成本較高；可調(diào)諧濾波解調(diào)技術(shù)解調(diào)范圍大，但是掃描周期長，測試速度慢，并且重復(fù)性差；匹配濾波解調(diào)技術(shù)方法簡單實(shí)用，但是解調(diào)范圍太小。目前市場出售的FBG解調(diào)儀，主要是基于掃描F-P技術(shù)和干涉掃描技術(shù)的，但其制作復(fù)雜，價格相當(dāng)昂貴。所以全光纖型光纖光柵傳感系統(tǒng)的研究具有重要意義。2．研究現(xiàn)狀光纖光柵傳感器已成為當(dāng)前傳感器的研究熱點(diǎn)。由光源、光纖光柵傳感器和信號解調(diào)系統(tǒng)為主構(gòu)成的光纖光柵系統(tǒng)如何能夠在降低成本、提高測量精度、滿足實(shí)時測量等方面的前提下，使各部分達(dá)到最優(yōu)匹配，滿足光纖光柵傳感系統(tǒng)在現(xiàn)代化各個領(lǐng)域?qū)嵱没男枰悄壳爸攸c(diǎn)研究的問題，而全光纖型光纖光柵傳感器的研究很少，有些實(shí)驗(yàn)還尚未展開。3．課題研究內(nèi)容新型的全光纖型光纖光柵多功能光學(xué)傳感系統(tǒng)。4.技術(shù)路線1.設(shè)計一種全光纖型光纖光柵多功能傳感系統(tǒng)。2.全光纖型光纖光柵多功能傳感系統(tǒng)的信號解調(diào)。3.全光纖型光纖光柵多功能傳感系統(tǒng)中的參考光路系統(tǒng)。5．關(guān)鍵技術(shù)介紹本設(shè)計所用的長周期光纖光柵是借助高頻CO2激光器制作成的，其在高溫時（1000°C以下）譜形穩(wěn)定，主損耗峰波長隨溫度呈線性變化。波長解調(diào)系統(tǒng)是任何光纖光柵傳感系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵。采用與高溫傳感用長周期光纖光柵匹配的布喇格光纖光柵進(jìn)行解調(diào)。當(dāng)一寬帶光源輸出的光通過長周期光纖光柵后，光源透射過該長周期光柵后，其光譜中的光強(qiáng)將有一段是線性分布，主要利用這一波段范圍的光。選擇具有合適波長的布拉格光柵，使其中心波長λB處于該線性區(qū)的中間位置。當(dāng)長周期光纖光柵受到溫度的調(diào)諧時，光譜線性區(qū)將會平移，即光譜形狀不變，絕對波長值變化，而布喇格光纖光柵的中心波長λB不變，因此當(dāng)溫度變化時，布喇格光柵中心波長與主損耗峰波長的相對距離發(fā)生變化，當(dāng)傳感光柵的波長被傳感信號調(diào)制時，其譜型不隨被測信號改變，但其反射峰在線性區(qū)的位置發(fā)生變化，則反射的絕對光功率將線性變化。6．要解決的技術(shù)問題普通光纖光柵不能承受較高的溫度，當(dāng)光柵的溫度高于200℃時，光柵的反射譜將出現(xiàn)了變形或退化不能直接作為傳感元件進(jìn)行高溫測量，這是光纖光柵溫度傳感領(lǐng)域的一個難題。全光纖型光纖光柵多功能傳感系統(tǒng)用長周期光柵作為測高溫時的傳感原件，其在高溫下譜形穩(wěn)定，可用來測高溫。并且此系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)溫度和應(yīng)變同時測量。非全光纖型光纖光柵傳感系統(tǒng)的解調(diào)也是個難題，不但解調(diào)系統(tǒng)復(fù)雜，而且成本極高。全光纖型光纖光柵多功能傳感系統(tǒng)具備傳感元件和解調(diào)元件相互轉(zhuǎn)換的功能，從而簡化了光纖光柵多參量光學(xué)傳感器的結(jié)構(gòu)，并能降低系統(tǒng)成本。利用長周期光纖光柵的主損耗峰單邊實(shí)現(xiàn)線性濾波的功能，具有解調(diào)速度快、無雙值問題的優(yōu)點(diǎn)，引入的參考光路可消除由于光源的強(qiáng)度抖動、光纖連接器、耦合器的損耗等會引起測量誤差。7．日程安排8．參考文獻(xiàn)[1]黃建輝，趙洋.光纖布喇格光柵傳感器實(shí)現(xiàn)應(yīng)力測量的最新進(jìn)展[J].光電子·激光2000,川2):217-220.(版面原因，參考文獻(xiàn)5一8略)[2]張記龍,曾光宇，“光纖光柵(FBG)傳感技術(shù)及其應(yīng)用”，華北工學(xué)院測試技術(shù)學(xué)報，2001，15(4):215-219.[3]郭曉金,宋寧,殷宗敏,“用閃耀光柵解調(diào)的光纖光柵測量振動系統(tǒng)”，傳感器技術(shù)，2004，24(9):18-23.[4]詹亞歌，陸青，向世清等，“優(yōu)化光纖光柵傳感器匹配光柵解調(diào)方法的實(shí)驗(yàn)研究”,光子學(xué)報，2004，33(6):711-715.[5]詹亞歌，向世清，王向朝等，“光纖光柵傳感器的應(yīng)用”，物理，2004,33(1):58-61.[6]張偉剛．纖柵式傳感系列器件的設(shè)計及技術(shù)研究[D]．天津：南開大學(xué)，2002[7]高侃，博士論文，“長周期光纖光柵的特性及應(yīng)用研究”，2004[8]鞏憲鋒，光纖光柵傳感器及其應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)研究，北京科技大學(xué)博士學(xué)位論文，2004：3[9]M.Volanthen,H.Geiger,M.G.Xu,J.P.Dakin,“Simultaneousmonitoringfibregratingswithasingleacousto-optictunablefilter”,Electron.Lett.,1996,32:1228-1229.[10]F.Pietro,D.N.Giuseppe.“OnthepossibleuseofopticalfiberBragggratingasstrainsensorsforgeodynamicalmonitoring”.OpticsandLaserinEngineering37(2002)115-130.[11]Y.J.Rao,“Recentprogressinapplicationsofin-fiberBragggratingsensors”,OpticsandLasersinEngineering,1999,31:297-324[12]Y.J.Rao,P.J.Henderson,D.A.Jacksonetal.,“Simultaneouss