温度不敏感光纤光栅压强传感器

提出了一种新颖的高灵敏度温度不敏感光纤光栅压强传感器。该传感器主要由开口环传感机构和铝箔管组成,根据光纤布拉格光栅带宽调谐原理,首次采用开口环机构和利用带宽编码技术,实现了温度不敏感压强感测。实验结果表明:该传感器在低压范围内具有很高的压强传感灵敏度系数,可达2.50×103nm/M Pa,实验结果与理论分析基本相符。通过选择不同材料的开口环和铝箔管的材料以及改变其结构参数,可灵活设计并调节压强传感灵敏度系数及压强感测范围。

基于光纤光栅的高灵敏度流速传感器

利用光纤光栅压强传感机构和汾丘里管设计了一种基于光纤光栅的流速传感器，并推导了光纤光栅中心波长漂移量与流速的关系式。实验表明，该传感器具有较高的灵敏度，稳定性较好，光纤光栅的中心波长随流速的增加而不断向短波方向漂移，而带宽几乎没有变化，实验和理论符合得较好。该流速传感器的动态感测范围为51．0～148．2mm／s，在该范围内，至少可感测到0．3mm／s的流速变化，这是目前所报道的最优值。优化光纤光栅压强传感机构及汾丘里管的参量，可测量其它速度段的流速，并可进一步提高传感灵敏度。

亚波长单金属槽电磁场增强分析

针对金属微纳结构在表面增强拉曼光谱领域的应用,研究了金属基底亚波长单槽结构产生的电磁场增强。采用全矢量方法严格计算了平面波照明下金属槽外部区域电磁场的分布情况。建立了法布里-珀罗(F-P)半解析模型,该模型能够精确预言全矢量方法的计算结果,能够节省设计最优槽深的计算量。基于该模型分析了金属槽外部区域电场增强的物理机制,结果表明达到相长叠加共振状态的金属槽内基模在槽外空间中激励的透射电场是金属槽外空间中电场增强的主要来源。研究了槽外空间电场增强的范围,结果表明对于不同的槽宽和入射波长,在垂直距离槽口0.1倍波长的范围内电场增强较为明显,在该范围之外,电场增强因子迅速衰减到1的数量级。