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光纤传感器国内外研究现状发展趋势

时间:2019-05-19 14:28来源:毕业论文
光纤通信、卫星通信和无线电通信是现代通信网的三大支柱,其中光纤通信是主体。光纤传感器随着光纤通信技术的实用化有了迅速发展,且以体积小、重量轻、检测分辨率高、灵敏度高、

光纤通信、卫星通信和无线电通信是现代通信网的三大支柱,其中光纤通信是主体。光纤传感器随着光纤通信技术的实用化有了迅速发展,且以体积小、重量轻、检测分辨率高、灵敏度高、测温范围宽、保密性好、抗电磁干扰能力强、抗腐蚀性强等明显优于传统传感器的特点广泛应用于工业生产、医疗卫生、国防工程等重要部门。1987年,国家科委制定了《传感 器技术政策》[2],同年,国务院发布的信息技术政策中把传感器列为重点发展的新技术之一.。1996年,经国家批准,在机械部沈阳仪器仪表工艺研究所开始筹建“传感器国家工程研究中心”,加强了传感器工程化研究工作可见,光纤传感器及其应用技术的研究非常重要。35559
光纤传感技术及其相关技术的迅速发展,满足了各类控制装置及系统对信息的获取与传输提出的更高要求使得各领域的自动化程度越来越高,作为系统信息获取与传输核心器件的光纤传感器的研究非常重要。在上述两种典型应用中,光纤传感器起着重要作用,有着突出的优点,但也存在着急待解决的问题。论文网
如光纤传感器的输出信号会受到光源波动、光纤传输损耗变化、探测器老化等因素的影响。组成光纤传感器各部分元件的本身性能对测量精度的影响等。
认真研究光纤传感器的各组成部分元器件的性能(有效抑制光源波动、减小光纤传输损耗),特别是进一步改进敏感元件的制作工艺及结构、探索新的敏感机理,充分发挥微处理技术和计算机软件功能以改善和补偿光纤传感器的性能,发展数字、集成化和自动化、工程化的新型光纤传感器,研制出适合于网络化应用的光纤传感器阵列及特殊测量要求的新型光纤传感器是今后的研究发展趋势。 源`自*六)维[论*文'网www.lwfree.cn
1880年居里兄弟(JacquesandPierreCurie) 在单晶体上发现了压电性。几个月后他们又用实验验证了逆压电效应,即给晶体施加电场时,晶体会产生几何形变。此后,人们开始对罗息盐、KDP等材料进行广泛研究,在许多领域取得了应用性成功。20世纪40年代发现了钛酸钡(BaTiO3)压电陶瓷-压电多晶材料,BaTi03是典型的陶瓷铁电体,具有钙钛矿晶体结构。BaTi03不溶于水,机电耦合系数大,成为最早的有实用。价值的压电陶瓷,这是压电材料的一个飞跃。
1955年Jaffe等在系统地研究各种钙钛矿型化合物固溶体性能和结构的基础上,发现PZT(锆钛酸铅)压电陶瓷在因成分变化引起的所谓准同型相界或同质异晶相变成分(X=0.52)附近,四方相和三角相共存,相变激活能低,只要在微弱电场的诱导下,就能发生晶相结构的转变,极化处理时可以获得高压电活性和高介电常数,压电常数是BaTiO3的两倍,且其各方面的性能比BaTiO3陶瓷好得多,具有耦合系数大、压电性更强、居里温度高和可通过变更成分在很大范围内调节性能以满足多种不同需要等优点。因此,PZT压电陶瓷一经出现就得到各国研究者的重视,并迅速在电子、光、热、声等领域得到广泛的应用。
1965年松下电器公司的研究人员在PZT的组成中加入Pb(Mg1/3Nb2/3)O3(铌镁酸铅),试制成功了三元系压电陶瓷,取名为PCM[1]。此后,大量研究表明,各种驰豫铁电体固溶物与PZT陶瓷组合,以及对这种系统的压电陶瓷进行离子置换和掺杂改性,可获得高介电、高压电性能,并在三元系的基础上发展了更为复杂的四元系、五元 系陶瓷材料。这些新的多元系统的共同特点是烧结性能比PZT好,烧结温度低,在烧结过程中铅挥发少,容易获得气孔率低。 源`自*六)维[论*文'网www.lwfree.cn
均匀致密的陶瓷,且三元系可以在更宽广的范围内调节电性能。所以从60年代开始到现在,其发展方兴未1965年松下电器公司的研究人员在PZT的组成中加入Pb(Mg1/3Nb2/3)O3(铌镁酸铅),试制成功了三元系压电陶瓷,取名为PCM[1] 。此后,大量研究表明,各种驰豫铁电体固溶物与PZT陶瓷组合,以及对这种系统的压电陶瓷进行离子置换和掺杂改性,可获得高介电、高压电性能,并在三元系的基础上发展了更为复杂的四元系、五元 系陶瓷材料。这些新的多元系统的共同特点是烧结性能比PZT好,烧结温度低,在烧结过程中铅挥发少,容易获得气孔率低、均匀致密的陶瓷,且三元系可以在更宽广的范围内调节电性能。 光纤传感器国内外研究现状发展趋势:http://www.lwfree.cn/yanjiu/20190519/33568.html
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