| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-26页 |
| 1.1 研究背景 | 第12-13页 |
| 1.2 气体传感器概述 | 第13-17页 |
| 1.2.1 气体传感器的主要性能指标 | 第13-15页 |
| 1.2.2 气体传感器的分类及发展 | 第15-17页 |
| 1.3 光纤气体传感器概述 | 第17-19页 |
| 1.3.1 光纤气体传感器分类 | 第17-18页 |
| 1.3.2 光纤气体传感器检测原理 | 第18-19页 |
| 1.4 PCF气体传感器概述 | 第19-23页 |
| 1.4.1 PCF国内外研究现状 | 第19-20页 |
| 1.4.2 HC-PCF气体传感器研究现状 | 第20-22页 |
| 1.4.3 HC-PCF气体传感器发展优势 | 第22-23页 |
| 1.4.4 HC-PCF气体传感器存在的问题 | 第23页 |
| 1.5 论文的主要研究内容 | 第23-26页 |
| 第2章 PCF特征及其数值分析方法 | 第26-38页 |
| 2.1 PCF分类及导光原理 | 第26-28页 |
| 2.1.1 全内反射型光子晶体光纤 | 第27页 |
| 2.1.2 光子带隙型光子晶体光纤 | 第27-28页 |
| 2.2 PCF的拉制方法 | 第28-30页 |
| 2.3 PCF的基本特性 | 第30-32页 |
| 2.4 PCF数值分析方法 | 第32-37页 |
| 2.5 本章小结 | 第37-38页 |
| 第3章 HC-PCF结构优化 | 第38-58页 |
| 3.1 HC-PCF特征分析 | 第38-44页 |
| 3.1.1 COMSOL Multiphysics介绍 | 第38-39页 |
| 3.1.2 HC-PCF的建模方法 | 第39-42页 |
| 3.1.3 HC-PCF特性分析 | 第42-44页 |
| 3.2 包层层数对HC-PCF性能的影响 | 第44-46页 |
| 3.2.1 包层层数对纤芯光功率的影响 | 第44-45页 |
| 3.2.2 包层层数对限制损耗的影响 | 第45-46页 |
| 3.2.3 包层层数对有效模场面积的影响 | 第46页 |
| 3.3 纤芯半径对HC-PCF性能的影响 | 第46-50页 |
| 3.3.1 纤芯半径对纤芯光功率的影响 | 第47-48页 |
| 3.3.2 纤芯半径对限制损耗的影响 | 第48-49页 |
| 3.3.3 纤芯半径对有效模场面积的影响 | 第49-50页 |
| 3.4 纤芯石英环厚度对HC-PCF性能的影响 | 第50-53页 |
| 3.4.1 纤芯石英环厚度对纤芯光功率的影响 | 第51-52页 |
| 3.4.2 纤芯石英环厚度对限制损耗的影响 | 第52页 |
| 3.4.3 纤芯石英环厚度对有效模场面积的影响 | 第52-53页 |
| 3.5 HC-PCF最终优化结果 | 第53-56页 |
| 3.5.1 优化结果 | 第53-55页 |
| 3.5.2 进一步优化的可能 | 第55-56页 |
| 3.6 本章小结 | 第56-58页 |
| 第4章 HC-PCF气室的设计 | 第58-70页 |
| 4.1 HC-PCF气体传感系统关键问题分析 | 第58-59页 |
| 4.2 涂覆层及端面处理方法研究 | 第59-61页 |
| 4.2.1 涂覆层处理方法研究 | 第59-60页 |
| 4.2.2 端面处理方法研究 | 第60-61页 |
| 4.3 耦合方法研究 | 第61-62页 |
| 4.3.1 熔接耦合的方法 | 第61-62页 |
| 4.3.2 机械耦合的方法 | 第62页 |
| 4.4 HC-PCF气室的设计 | 第62-68页 |
| 4.4.1 气室设计 | 第63-65页 |
| 4.4.2 光纤对准端面间距的研究 | 第65-67页 |
| 4.4.3 HC-PCF气体填充问题的研究 | 第67-68页 |
| 4.5 本章小结 | 第68-70页 |
| 第5章 HC-PCF气体传感系统实验研究 | 第70-86页 |
| 5.1 光谱吸收型气体传感器的传感理论 | 第70-72页 |
| 5.1.1 气体分子吸收理论 | 第70-71页 |
| 5.1.2 朗伯-比尔定律 | 第71-72页 |
| 5.2 HC-PCF气体传感器的设计 | 第72-76页 |
| 5.2.1 光源部分 | 第72-73页 |
| 5.2.2 气路部分 | 第73-75页 |
| 5.2.3 光路部分 | 第75-76页 |
| 5.3 以可调谐激光器为光源的气体浓度测试实验 | 第76-81页 |
| 5.3.1 实验步骤及结果 | 第76-78页 |
| 5.3.2 实验性能分析 | 第78-81页 |
| 5.4 以宽谱光源为光源的气体浓度测试实验 | 第81-84页 |
| 5.4.1 实验步骤及结果 | 第81-82页 |
| 5.4.2 实验性能分析 | 第82-84页 |
| 5.5 本章小结 | 第84-86页 |
| 第6章 结论及展望 | 第86-88页 |
| 6.1 结论 | 第86-87页 |
| 6.2 展望 | 第87-88页 |
| 参考文献 | 第88-94页 |
| 致谢 | 第94页 |