高性能紅外空芯光纖設(shè)計與制作的開題報告

高性能紅外空芯光纖設(shè)計與制作的開題報告開題報告一、選題意義紅外光纖傳感是一種重要的非接觸式測量技術(shù)，具有測量及實時監(jiān)測溫度、應(yīng)變、壓力等參數(shù)的優(yōu)點。同時，該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于航空、能源、工業(yè)制造、醫(yī)學(xué)診斷、環(huán)境監(jiān)測以及軍事等領(lǐng)域。目前在紅外光纖傳感中空芯光纖是具有廣闊發(fā)展前景的一類光纖。與實芯光纖相比，空芯光纖具有低損耗、高帶寬、免受機(jī)械及溫度等干擾的優(yōu)點。本研究的重點是設(shè)計和制作高性能的紅外空芯光纖，以滿足應(yīng)用紅外光纖傳感的高要求。二、研究內(nèi)容本研究的主要任務(wù)為設(shè)計和制作高性能的紅外空芯光纖。具體研究內(nèi)容如下：1.設(shè)計紅外空芯光纖，確定其物理特性和傳輸特性。2.通過仿真軟件，優(yōu)化設(shè)計，提高光傳輸性能。3.采用化學(xué)氣相沉積技術(shù)、拉制技術(shù)等材料制備工藝制備空芯光纖。4.測試空芯光纖的物理特性、光傳輸特性和應(yīng)用性能。三、研究目標(biāo)與預(yù)期成果本研究的目標(biāo)是設(shè)計和制作高性能的紅外空芯光纖。預(yù)期成果：1.成功設(shè)計和制造高性能的紅外空芯光纖，提高光傳輸性能。2.實現(xiàn)對空芯光纖的標(biāo)準(zhǔn)化控制，提高生產(chǎn)效率。3.實現(xiàn)對空芯光纖的性能測試與性能應(yīng)用性能的驗證，為應(yīng)用提供技術(shù)支撐。4.填補(bǔ)該領(lǐng)域研究的空白，提高相關(guān)研究的水平。四、研究方法本研究采用實驗研究方法和仿真研究相結(jié)合的方式開展工作。具體方法如下：1.利用COMSOL等仿真軟件，對紅外空芯光纖進(jìn)行仿真設(shè)計和優(yōu)化。2.采用化學(xué)氣相沉積技術(shù)、拉制技術(shù)等傳統(tǒng)材料制備工藝制備空芯光纖。3.采用望遠(yuǎn)鏡、高頻信號源、光譜儀、光學(xué)顯微鏡、拉扯機(jī)等相關(guān)儀器對空芯光纖的物理特性、光傳輸特性和應(yīng)用性能進(jìn)行測試。五、進(jìn)度安排本研究的進(jìn)度安排如下：2022年6月-9月：選題、文獻(xiàn)調(diào)研與分析。2022年10月-2023年5月：仿真設(shè)計、制備和實驗測試。2023年6月-2023年8月：數(shù)據(jù)分析、總結(jié)和論文撰寫。六、參考文獻(xiàn)1.薛福成.空芯光纖的研究及應(yīng)用進(jìn)展[J].光通信技術(shù),2013,37(12):1-6.2.王山嶺,海秀珠.空芯光纖制備與研究進(jìn)展[J].強(qiáng)激光與粒子束,2013,25(6):1849-1859.3.Shih-YuTu,Jia-HongLiou,Tzu-ChiangChenetal.Hollow-corephotoniccrystalfibersforgassensing[J].SensorsandActuatorsB:Chemical,2020,320.4.PeterJ.Elahi,ChrisS.E.Bale,PaulS.J.Russelletal.Braggfiberwithcircularlydistributedcylindricalholesforchiralsensing[J].OpticsLetters,2019,44(3).5.JennyBründermann,FlorianJust,MikaelaElinaKeszleretal.Hollow-corefiber-basedFabry-Pérotinterferometerfo