基于纳米薄膜的模间干涉型光子晶体光纤甲烷传感器研究
| 中文摘要 | 第3-4页 |
| 英文摘要 | 第4-5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 光子晶体光纤传感器 | 第11-18页 |
| 1.3.1 表面等离子体共振型光子晶体光纤传感器 | 第11-13页 |
| 1.3.2 表面增强拉曼散射型光子晶体光纤传感器 | 第13-14页 |
| 1.3.3 光栅型光子晶体光纤传感器 | 第14-15页 |
| 1.3.4 光谱吸收型光子晶体光纤传感器 | 第15-16页 |
| 1.3.5 干涉型光子晶体光纤传感器 | 第16-18页 |
| 1.4 光子晶体光纤甲烷传感器国内外研究现状 | 第18-19页 |
| 1.5 论文研究目的及主要研究内容 | 第19-20页 |
| 2 光子晶体光纤甲烷传感原理分析 | 第20-32页 |
| 2.1 光纤模式 | 第20-21页 |
| 2.2 传感原理 | 第21-23页 |
| 2.3 光子晶体光纤的理论分析方法 | 第23-25页 |
| 2.4 有限元法分析光子晶体光纤甲烷传感器 | 第25-30页 |
| 2.4.1 有限元法中的泛函和变分 | 第25-26页 |
| 2.4.2 有限元法中的里兹变分原理 | 第26-27页 |
| 2.4.3 有限元法分析传感过程 | 第27-30页 |
| 2.5 小结 | 第30-32页 |
| 3 传感器仿真分析 | 第32-42页 |
| 3.1 传感器仿真过程 | 第32-34页 |
| 3.2 结构参数对传感器性能影响 | 第34-40页 |
| 3.2.1 敏感薄膜折射率影响 | 第35-37页 |
| 3.2.2 甲烷敏感薄膜厚度影响 | 第37-38页 |
| 3.2.3 光子晶体光纤作用长度影响 | 第38-40页 |
| 3.3 小结 | 第40-42页 |
| 4 传感器制作 | 第42-58页 |
| 4.1 光子晶体光纤与单模光纤熔接 | 第42-49页 |
| 4.1.1 熔接参数优化 | 第42-44页 |
| 4.1.2 光子晶体光纤塌缩长度选择 | 第44-49页 |
| 4.2 空气孔内表面敏感薄膜制备 | 第49-56页 |
| 4.2.1 敏感溶液配制 | 第49-50页 |
| 4.2.2 敏感薄膜涂覆 | 第50-56页 |
| 4.3 小结 | 第56-58页 |
| 5 传感器实验与结果分析 | 第58-74页 |
| 5.1 甲烷浓度对敏感薄膜折射率影响 | 第58-61页 |
| 5.1.1 薄膜折射率在线测量装置 | 第58-59页 |
| 5.1.2 单晶硅片表面敏感薄膜制备 | 第59-60页 |
| 5.1.3 结果与讨论 | 第60-61页 |
| 5.2 传感实验装置 | 第61-63页 |
| 5.3 传感器对甲烷的响应特性 | 第63-72页 |
| 5.3.1 薄膜厚度对传感器影响 | 第63-67页 |
| 5.3.2 作用长度对传感器影响 | 第67-69页 |
| 5.3.3 可逆性 | 第69页 |
| 5.3.4 选择性 | 第69-70页 |
| 5.3.5 温湿度特性 | 第70-72页 |
| 5.4 现场瓦斯样品测量 | 第72-73页 |
| 5.5 小结 | 第73-74页 |
| 6 总结与展望 | 第74-76页 |
| 6.1 总结 | 第74-75页 |
| 6.2 展望 | 第75-76页 |
| 致谢 | 第76-78页 |
| 参考文献 | 第78-86页 |
| 附录 | 第86页 |
| A 作者在攻读学位期间发表的论文及专利目录 | 第86页 |
| B 作者在攻读学位期间参与的科研项目 | 第86页 |
