| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| Summary | 第7-12页 |
| List of Figures | 第12-17页 |
| List of Tables | 第17-18页 |
| CHAPTER 1 Introduction | 第18-31页 |
| 1.1 General Introduction | 第18-20页 |
| 1.1.1 Fiber Bragg grating | 第19页 |
| 1.1.2 FBG applications in sensing field | 第19-20页 |
| 1.2 Aims of the thesis work | 第20页 |
| 1.3 Literature review | 第20-28页 |
| 1.3.1 Fundamental of FBG grating fabrication | 第21-22页 |
| 1.3.2 Properties of FBG | 第22-23页 |
| 1.3.3 Strain and temperature sensitivity of Bragg gratings | 第23-24页 |
| 1.3.4 Types of fiber Bragg grating | 第24-28页 |
| a) Uniform FBG | 第24-25页 |
| b) Linearly Chirped FBG | 第25-28页 |
| 1.4 Demodulation technique of optical sensing system | 第28-29页 |
| 1.5 Multiplexing techniques | 第29-30页 |
| 1.6 Organization of thesis | 第30页 |
| 1.7 Conclusion | 第30-31页 |
| CHAPTER 2: Theory of FBG & simulation | 第31-45页 |
| 2.1 Introduction | 第31-32页 |
| 2.2 Coupled-mode theory | 第32-36页 |
| 2.3 Grating simulation | 第36-42页 |
| 2.3.1 Transfer Matrix Method | 第37-42页 |
| a. Reflection Grating | 第38-40页 |
| b. Phase Shifts within a Grating | 第40-42页 |
| 2.4 Experiment & results | 第42-44页 |
| 2.5 Conclusion | 第44-45页 |
| CHAPTER 3: The sensing application of supercooling processing monitored based on FBG | 第45-63页 |
| 3.1 Introduction | 第45-46页 |
| 3.2 Overview about phase-transition of water | 第46-47页 |
| 3.2.1 Definitions | 第46-47页 |
| 3.3 Use FBG to monitor phase-transition | 第47-51页 |
| 3.3.1 Fixe conditions for phase transition monitoring experiments | 第48-51页 |
| 3.3.1.1 Choose type of water (normal water & pure water) | 第48-49页 |
| 3.3.1.2 Choose an appropriate temperature | 第49-50页 |
| 3.3.1.3 Choose Nature of FBG (Naked & packaged) | 第50-51页 |
| 3.4 Applications of phase-transition study | 第51-56页 |
| 3.4.1 Application 1: solute sensor | 第51-53页 |
| 3.4.2 Application 2: concentration sensor detector | 第53-56页 |
| 3.5 Packaging work | 第56-62页 |
| 3.5.1 Enhance the packaging configuration | 第56-60页 |
| 3.5.2 Enhance the packaging material | 第60-62页 |
| a) Comparison between copper and steel tubes | 第60-61页 |
| b) Comparison between copper and steel tubes | 第61-62页 |
| 3.6 Discussion and conclusion | 第62-63页 |
| CHAPTER 4: The sensing application of liquid-gas phase transition processing monitored based on FBG | 第63-87页 |
| 4.1 Introduction | 第63页 |
| 4.2 Part 1: Design and fabrication of pressure sensor for high temperature condition | 第63-81页 |
| 4.2.1 Introduction | 第63-64页 |
| 4.2.2 Pressure sensor 1-(Silicone Cylinder) | 第64-72页 |
| 4.2.2.1 Idea | 第64-65页 |
| 4.2.2.2 Design and fabrication of Silicone cylinder | 第65-67页 |
| 4.2.2.2.1 Design and fabrication of cylinder mold | 第65页 |
| 4.2.2.2.2 Preparation of Mixture to fabricate Silicone cylinder | 第65-67页 |
| a. Silicone type 1 | 第65-66页 |
| b. Silicone type 2 | 第66-67页 |
| 4.2.2.3 Test of Silicone elasticity and FBG response | 第67-69页 |
| 4.2.2.4 Comparison different sizes & different types of silicone | 第69-70页 |
| 4.2.2.5 Enhance the sensitivity of the sensor | 第70-71页 |
| 4.2.2.6 Design and fabrication of sensor cover for high temperature applications | 第71-72页 |
| 4.2.3 Pressure sensor 2-(Bending Beam) | 第72-81页 |
| 4.2.3.1 Idea | 第72页 |
| 4.2.3.2 Definition of beam & bending | 第72-74页 |
| 4.2.3.3 Bending beam Theory | 第74-75页 |
| 4.2.3.4 Test of FBG response for bending beam | 第75-79页 |
| 4.2.3.4.1 Design and fabrication of system for experiments | 第75-76页 |
| 4.2.3.4.2 Experiments & Results | 第76-77页 |
| 4.2.3.4.3 Extract force and pressure from the results | 第77-79页 |
| a) First method: Using graph method | 第77页 |
| b) Second method: Using theory of bending beam | 第77-79页 |
| 4.2.3.5 Different thickness of beam | 第79-80页 |
| 4.2.3.6 Design and fabrication of sensor cover for high temperature applications | 第80-81页 |
| 4.3 Part 2: The liquid-gas phase transition monitored based on FBG | 第81-85页 |
| 4.3.1 Introduction | 第81页 |
| 4.3.2 Temperature Sensor | 第81-83页 |
| 4.3.3 Strain sensor | 第83页 |
| 4.3.4 Pressure sensor | 第83-84页 |
| 4.3.5 Experiment | 第84-85页 |
| 4.4 Conclusion | 第85-87页 |
| CHAPTER 5: CONCLUSION | 第87-89页 |
| References | 第89-93页 |
| Acknowledgments | 第93-94页 |
| Appendices | 第94-113页 |
| Appendix A | 第95-113页 |
