| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4页 |
| 1 绪论 | 第8-20页 |
| 1.1 引言 | 第8-9页 |
| 1.2 光子晶体光纤 | 第9-11页 |
| 1.3 长周期光纤光栅 | 第11-14页 |
| 1.4 光子晶体光纤长周期光栅 | 第14-16页 |
| 1.4.1 制作方法 | 第14-15页 |
| 1.4.2 折射率传感 | 第15-16页 |
| 1.4.3 湿度传感 | 第16页 |
| 1.5 光子晶体光纤长周期光栅气体传感器研究现状 | 第16-18页 |
| 1.6 论文研究目的及主要内容 | 第18-20页 |
| 2 光子晶体光纤长周期光栅甲烷传感原理 | 第20-28页 |
| 2.1 光子晶体光纤理论分析方法 | 第20-21页 |
| 2.1.1 有限元法 | 第20-21页 |
| 2.1.2 平面波展开法 | 第21页 |
| 2.2 长周期光纤光栅耦合模理论 | 第21-23页 |
| 2.3 局域耦合模理论分析光子晶体光纤长周期光栅甲烷传感原理 | 第23-25页 |
| 2.4 小结 | 第25-28页 |
| 3 传感器仿真分析 | 第28-40页 |
| 3.1 光子晶体光纤长周期光栅塌缩模型建立 | 第28-30页 |
| 3.2 有限元法分析光子晶体光纤 | 第30-31页 |
| 3.3 局域耦合模理论研究光子晶体光纤长周期光栅传输特性 | 第31-33页 |
| 3.3.1 包层模有效折射率 | 第31-32页 |
| 3.3.2 纤芯基模-包层模的耦合系数 | 第32-33页 |
| 3.3.3 光子晶体光纤长周期光栅透射谱 | 第33页 |
| 3.4 结构参数对传感器性能的影响 | 第33-38页 |
| 3.4.1 光栅区塌缩深度和光栅周期数影响 | 第33-35页 |
| 3.4.2 敏感薄膜折射率影响 | 第35-36页 |
| 3.4.3 敏感薄膜厚度影响 | 第36-38页 |
| 3.5 小结 | 第38-40页 |
| 4 传感器制作 | 第40-52页 |
| 4.1 光子晶体光纤长周期光栅制作 | 第40-44页 |
| 4.2 包层空气孔内表面敏感薄膜制备 | 第44-51页 |
| 4.2.1 薄膜制备装置 | 第45-47页 |
| 4.2.2 静电自组装和碳纳米管薄膜涂覆 | 第47-49页 |
| 4.2.3 敏感材料涂覆 | 第49-51页 |
| 4.3 小结 | 第51-52页 |
| 5 实验与结果分析 | 第52-68页 |
| 5.1 甲烷浓度对薄膜折射率影响 | 第52-54页 |
| 5.1.1 薄膜测试样品制作 | 第52页 |
| 5.1.2 单晶硅片表面薄膜折射率测试 | 第52-53页 |
| 5.1.3 结果与讨论 | 第53-54页 |
| 5.2 传感实验装置 | 第54-56页 |
| 5.3 传感器对甲烷的响应特性 | 第56-65页 |
| 5.3.1 薄膜厚度对传感器影响 | 第56-62页 |
| 5.3.2 可逆性 | 第62-63页 |
| 5.3.3 选择性 | 第63-64页 |
| 5.3.4 温湿度特性 | 第64-65页 |
| 5.4 现场瓦斯样品测试 | 第65-66页 |
| 5.5 小结 | 第66-68页 |
| 6 总结与展望 | 第68-70页 |
| 6.1 总结 | 第68-69页 |
| 6.2 展望 | 第69-70页 |
| 致谢 | 第70-72页 |
| 参考文献 | 第72-78页 |
| 附录 | 第78页 |
| A作者在攻读学位期间发表的论文及专利目录 | 第78页 |
| B作者在攻读学位期间参与的科研项目 | 第78页 |