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光纤传感器液体浓度检测系统的研究

摘要第1-8页
Abstract第8-10页
符号说明第10-11页
第一章 前言第11-14页
 1.1 光纤传感器的研究现状第11-12页
 1.2 液体浓度的测量第12-13页
 1.3 光纤液体浓度传感器的研究前景第13页
 1.4 本论文的研究内容第13-14页
第二章 光纤传感器的理论基础第14-44页
 2.1 光纤的传光原理第14-21页
  2.1.1 光在分层介质中的传播情况第14-15页
  2.1.2 光在光纤中的传输第15-16页
  2.1.3 阶跃型光纤的数值孔径(NA)第16-17页
  2.1.4 光纤弯曲对传播的影响第17-18页
  2.1.5 光纤端面倾斜对传播的影响第18-21页
 2.2 阶跃型光纤的矢量模传输第21-34页
  2.2.1 圆柱坐标系中的波动方程第21-22页
  2.2.2 阶跃型光纤中的E_Z、H_Z的波动方程的解第22-26页
  2.2.3 阶跃型光纤中的横向解第26-28页
  2.2.4 阶跃型光纤的特征方程第28-29页
  2.2.5 矢量模的分类和截止条件第29-32页
  2.2.6 矢量模与标量模的关系第32-33页
  2.2.7 阶跃型光纤中的功率分布第33-34页
 2.3 光电器件与光纤的耦合第34-39页
  2.3.1 半导体激光器与光纤的耦合第34-36页
  2.3.2 半导体发光二极管与光纤的耦合第36-38页
  2.3.3 光电检测器与光纤的耦合第38-39页
 2.4 光纤传感器强度调制原理第39-44页
  2.4.1 由光的传播方向的改变引起的强度调制第39-41页
  2.4.2 利用小的线性位移或角位移进行强度调制第41页
  2.4.3 利用光纤微弯产生的损耗进行强度调制第41-43页
  2.4.4 由折射率的改变引起的强度调制第43-44页
第三章 光纤液体浓度传感器原理及检测系统第44-64页
 3.1 光纤液体浓度传感器原理第44-51页
  3.1.1 菲涅耳公式第44-45页
  3.1.2 平面波的全反射第45-48页
  3.1.3 功率反射系数与入射角的关系第48-49页
  3.1.4 光纤 U型敏感元件传感原理第49-51页
 3.2 光纤U型敏感元件的制作第51-53页
  3.2.1 光纤U型敏感元件的制作步骤第51-52页
  3.2.2 光纤传感器敏感元件的其他制作方法第52-53页
 3.3 光纤液体浓度传感器中的光源与光电检测器第53-59页
  3.3.1 半导体发光二极管(LED)第53-54页
  3.3.2 半导体光电二极管第54-57页
  3.3.3 光电三极管第57-59页
 3.4 光纤液体浓度检测系统第59-64页
  3.4.1 光纤传感器中光纤的选取第59-60页
  3.4.2 光纤光电耦合器的采用第60页
  3.4.3 光发射装置电路的设计第60-62页
  3.4.4 光接收装置电路的设计第62-63页
  3.4.5 光纤液体浓度的实时检测第63-64页
第四章 测量结果与光纤折射仪的设计第64-80页
 4.1 液体浓度测量结果第64-65页
  4.1.1 食盐溶液和蔗糖溶液的浓度测量第64-65页
  4.1.2 浓度测量的注意事项第65页
 4.2 光纤折射仪的设计第65-80页
  4.2.1 方案讨论第65-66页
  4.2.2 交流数字电压表电路设计第66-73页
  4.2.3 RC振荡器电路设计第73-76页
  4.2.4 电光转换电路设计第76页
  4.2.5 光电转换电路设计第76-77页
  4.2.6 集成稳压电源电路设计第77-78页
  4.2.7 测量结果分析与进一步改进的措施第78-80页
参考文献第80-82页
致谢第82-83页
研究生期间发表的文章第83-84页
学位论文评阅及答辩情况表第84页

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