基于光子晶体的高灵敏度气体传感理论及关键技术研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 缩略语 | 第13-15页 |
| 第1章 绪论 | 第15-33页 |
| 1.1 课题研究背景及研究意义 | 第15-16页 |
| 1.2 新型光学气体传感技术及其研究进展 | 第16-24页 |
| 1.2.1 基于新材料的光学气体传感技术 | 第18-21页 |
| 1.2.2 基于新原理的光学气体传感技术 | 第21-22页 |
| 1.2.3 基于新结构的光学气体传感技术 | 第22-24页 |
| 1.3 光子晶体概述 | 第24-30页 |
| 1.3.1 基本概念及特性 | 第24-26页 |
| 1.3.2 基本结构 | 第26-30页 |
| 1.4 论文主要研究内容及章节安排 | 第30-33页 |
| 第2章 基于光子晶体波导的气体传感方法研究 | 第33-109页 |
| 2.1 引言 | 第33页 |
| 2.2 光子晶体波导气体传感理论分析 | 第33-53页 |
| 2.2.1 光子晶体波导慢光概述 | 第33-41页 |
| 2.2.2 光子晶体波导气体传感理论 | 第41-46页 |
| 2.2.3 光子晶体波导气体传感关键问题 | 第46-53页 |
| 2.3 光子晶体波导慢光特性优化设计 | 第53-91页 |
| 2.3.1 优化机理 | 第53-55页 |
| 2.3.2 基于孔位置改变的慢光优化方法 | 第55-63页 |
| 2.3.3 基于孔形状改变的慢光优化方法 | 第63-74页 |
| 2.3.4 基于填充技术的慢光优化方法 | 第74-82页 |
| 2.3.5 不同优化方法的慢光特性对比与分析 | 第82-83页 |
| 2.3.6 低损耗光子晶体波导结构设计 | 第83-89页 |
| 2.3.7 光子晶体波导特性测试系统设计 | 第89-91页 |
| 2.4 气体传感系统设计与初步实验研究 | 第91-106页 |
| 2.4.1 相关光谱法工作原理及其应用 | 第91-93页 |
| 2.4.2 传感系统的设计与搭建 | 第93-101页 |
| 2.4.3 初步实验测试与性能分析 | 第101-106页 |
| 2.5 本章小结 | 第106-109页 |
| 第3章 基于光子晶体微腔的气体传感方法研究 | 第109-147页 |
| 3.1 引言 | 第109页 |
| 3.2 光子晶体微腔气体传感理论分析 | 第109-120页 |
| 3.2.1 光子晶体微腔谐振特性分析 | 第109-112页 |
| 3.2.2 光子晶体微腔传感应用 | 第112-119页 |
| 3.2.3 光子晶体微腔气体传感关键问题 | 第119-120页 |
| 3.3 光子晶体微腔谐振特性优化设计 | 第120-130页 |
| 3.3.1 优化机理 | 第120-121页 |
| 3.3.2 基于结构改变的谐振特性优化方法 | 第121-124页 |
| 3.3.3 基于慢光技术的谐振特性优化方法 | 第124-126页 |
| 3.3.4 基于局域场调整的谐振特性优化方法 | 第126-129页 |
| 3.3.5 不同优化方法的谐振特性对比与分析 | 第129-130页 |
| 3.3.6 微腔谐振谱输出与气体浓度之间的关系 | 第130页 |
| 3.4 气体传感系统设计与初步实验研究 | 第130-145页 |
| 3.4.1 理论分析与设计 | 第131-141页 |
| 3.4.2 初步实验测试与性能分析 | 第141-145页 |
| 3.5 本章小结 | 第145-147页 |
| 第4章 基于空芯光子晶体光纤的气体传感方法研究 | 第147-191页 |
| 4.1 引言 | 第147-148页 |
| 4.2 空芯光子晶体光纤气体传感理论分析 | 第148-154页 |
| 4.2.1 光子晶体光纤传输特性分析 | 第148-149页 |
| 4.2.2 光子晶体光纤传感应用 | 第149-152页 |
| 4.2.3 空芯光子晶体光纤气体传感理论 | 第152-153页 |
| 4.2.4 空芯光子晶体光纤气体传感关键问题 | 第153-154页 |
| 4.3 空芯光子晶体光纤传输特性优化设计 | 第154-164页 |
| 4.3.1 模型建立 | 第154-157页 |
| 4.3.2 包层层数分析 | 第157-158页 |
| 4.3.3 纤芯半径分析 | 第158-161页 |
| 4.3.4 纤芯石英环厚度分析 | 第161-163页 |
| 4.3.5 优化结果与讨论 | 第163-164页 |
| 4.4 空芯光子晶体光纤气室的设计 | 第164-168页 |
| 4.4.1 耦合结构设计 | 第164-166页 |
| 4.4.2 气室结构设计 | 第166-167页 |
| 4.4.3 气体填充时间分析及优化 | 第167-168页 |
| 4.5 气体浓度测试实验研究 | 第168-189页 |
| 4.5.1 系统整体设计与分析 | 第168-174页 |
| 4.5.2 波长调制模块的设计与实现 | 第174-184页 |
| 4.5.3 实验测试与性能分析 | 第184-189页 |
| 4.6 本章小结 | 第189-191页 |
| 第5章 总结与展望 | 第191-197页 |
| 5.1 结论 | 第191-194页 |
| 5.2 创新点 | 第194页 |
| 5.3 研究展望 | 第194-197页 |
| 参考文献 | 第197-223页 |
| 致谢 | 第223-225页 |
| 攻读博士学位期间主要工作情况 | 第225-229页 |
