基于光纤FabryPerot腔的湿度传感器研究.pdf

武汉理工大学
硕士学位论文
基于光纤Fabry-Perot腔的湿度传感器研究
姓名:廖招龙
申请学位级别:硕士
专业:物理学
指导教师:田旭
20100501
中文摘要其进行精确测量。人们的日常生活和生产活动以及动植物的生长和生存,都与度测量。武器库易燃易爆物品存储仓库这些地方使用电子式湿度计是十分危险的,而且现今市场上的湿度计大多存在湿度测量精度不高的缺点。光纤传感器是基于缮嬖碇谱鞯墓庋Ц缮娲ǜ衅鳎ǜ行号是全光信号,可远距离传输不衰减,可适用与苛刻环境下的测量,光学干涉测量具有分辨率极高的特点有望实现高精度的相对湿度测量。本文基于光纤甈干涉原理在光纤端面镀膜研究开发光纤皇6却ǜ器。以陶瓷插芯固定光纤端面,以增加薄膜对光纤端面的结合力,在光纤端面镀制银膜/多孔硅膜/银膜,以两层银膜构成一个缮娼峁梗屑涞亩嗫坠璞膜作为湿度敏感原件制作的光纤甈湿度传感探头,并进行湿度测试实验对制作的湿度传感器性能进行验证。针对上述内容本论文主要完成了下述研究工作:、。影响传感器探测精度除了甈腔的反射薄膜制备效果之外还有湿度敏感薄膜的制备效果和其特性的影响,本文使用多孔硅薄膜制备的湿度敏感原件得到设计了光纤甈腔湿度传感器实验测试系统,搭建实验光路测试了传感器对红外宽带光源入射时的光谱响应和单色激光光源入射时的光功率变化,并对相对湿度值作为环境特征的一个重要参考指标,许多地方都十分有必要对周围环境的湿度息息相关,家电、交通、到医疗、气象、工农业都需要进行湿干涉的传输损耗特性分析。庀薋腔的制作要原因,本文利用磁控溅射在用陶瓷插芯固定的端面镀膜,通过对其制作工艺6让舾斜∧ぬ匦苑治了很高的湿度响应特性。6却ǜ衅魇笛椴馐测试结果数据进行分析得出湿度传感器的特性。关键词:光纤唬6却ǜ衅鳎6让舾斜∧ぃ嗫坠
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塑丝日期:型啕幽独创性声明关于论文使用授权的说明签名:盈垫筐本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即学校有权保留、送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑导师签名:
第滦髀课题研究背景及意义单,传感精度极高等优剧。但是其制作过程复杂,成本较高,要做出可实用化度表示。相对湿度大小与人类的生活环境是密切相关的。夏天的室外环境温度较高,我们需要靠汗液的蒸发来带走热量,但是如果空气中相对湿度较高,那么汗液的蒸发就会比较缓慢,此时人们的身体也会因为热量的散发不出去而感觉难受,但是在相同的温度下如果空气中相对湿度较小,我们会因为热量散发较快而感觉要舒适得多,另外细菌和病菌的滋生和繁殖需要在一定的湿度条件下进行,所以其对于病人的康复有很大的影响,因此在医院的病房里面我们也需要让病房的相对湿度控制在最合适的范围内,以期让病人能在最短的时间内恢复健康。以上是空气湿度对于我们人体本身的影响。大气中相对湿度的检测准确性也直接影响了气象台对于天气预报的准确性,大气中水分子含量的多少决定了其在一定温度下是否会凝结成雨或雪降落下来,动植物的生长和发育,度环境下进行。因此相对湿度是人类环境表征的一个重要参数。人们的日常生活和生产活动以及动植物的生长和生存,都与周围环境的湿度息息相关,从日常生活、家电、交通、到医疗、气象、工农业都需要进行湿度测量。目前市场上提供的监测湿度的传感器大多是机械式和基于电化学的电子类湿度计。光纤传感器因为具有体积小,重量轻,不受电磁干扰,光纤传输全光信号,易于集成等一系列的优点而成为如今传感器发展制作中备受关注,而光纤类的湿度计在制作技术上尚不成熟,存在诸多弊病,光纤庹な降亩允度响应较小,挥性漂移量诠庀硕嗣镀膜的湿度敏感膜不稳定,易脱落。空气湿度是指空气中水分子含量多少或者说是潮湿的程度,一般用相对湿虫卵的孵化,幼虫的生长,仓库中物品的存储环境等等这些都需要在一定的湿光纤皇酱ǜ衅鞒司哂衅渌庀舜ǜ衅鞯挠械阃饣褂写ǜ衅髟砑的光纤甈传感器还很困难。武汉理工大学硕士学位论文
国内外湿度传感器研究状况早在世纪的时候人们就已经意识到了湿度对于现实生活中的影响,且从那时开始设计了