光學傳感方式由于具有遠程、非接觸、可視化的特點而受到廣泛關(guān)注。然而光子晶體傳感器制備繁雜、成本高、基底脆性等使其應(yīng)用受到顯著限制。全息傳感器通過記載于光敏材料內(nèi)部全息體光柵的衍射光譜表征外部環(huán)境特征,能夠獲得窄衍射譜,高線性度的傳感性能,其對于表征物體形變有著重要的應(yīng)用價值。主要從四個方面開展研究工作:(1)研制新型光敏丙烯酰胺高彈性聚合物作為全息傳感器的記錄介質(zhì),為全息形變傳感器的研制提供合適的聚合物凝膠材料。構(gòu)造透射式與反射式兩種全息傳感裝置,詳細測試并分析了傳感器在拉伸、壓縮形變情況下的傳感響應(yīng)性能。(2)分析傳感器在拉伸微形變下,透射光柵和反射光柵衍射譜峰值波長與形變位移關(guān)系。進行光柵吸收譜分析,探究透射光柵紅移誘因;分析材料平均折射率,探究拉伸過程中反射光柵藍移誘因。利用兩種體光柵的衍射譜來表征拉伸形變研究可逆性與可重復性,對不同厚度材料進行拉伸探索其性能。(3)探索壓縮形變下反射光柵峰值波長與壓力間的傳感性,分析其線性關(guān)系。通過理論描述和傳感參量對比,揭示反射光柵在微形變傳感下的微觀光柵響應(yīng)機制,并深入探索聚合物全息形變傳感器的應(yīng)用潛力,研究壓縮過程中反射光柵形變傳感響應(yīng)、可...

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1全息傳感原理示意圖

中國民航大學碩士學位論文1第一章緒論1.1引言全息光學器件與裝置在多種光通信相關(guān)領(lǐng)域有著重要應(yīng)用，也一直是研究人員探索的重點課題。全息光學器件采用全息光柵作為光信號反饋手段，現(xiàn)象明顯、光信號采集表征清晰[1-3]。有機聚合物借助于其自身較低的成本、簡單的制備方式、全息圖像記錄快速....

圖1-2水凝膠材料結(jié)構(gòu)示意圖

中國民航大學碩士學位論文2全息傳感的響應(yīng)裝置可以系統(tǒng)地衍射紫外到近紅外范圍內(nèi)的窄帶光，用于檢測和定量分析物和物理參數(shù)。它們可以使分析物響應(yīng)材料功能化，以構(gòu)建用于測試的高靈敏度光學傳感器，其中包括視覺讀數(shù)、快速周轉(zhuǎn)時間和可逆性。全息技術(shù)可用于制造小型化和復用的輕量級一次性傳感器。因....

圖1-3不同濕度下全息傳感器顏色外觀

中國民航大學碩士學位論文3的水凝膠通常存在凝膠強度低、韌性差和吸水速度慢等缺點，無法滿足使用的要求[25-27]。目前，研究者針對提高水凝膠的力學性能開展了大量的研究工作，開發(fā)了幾類具有優(yōu)異機械性能的新型凝膠，如拓撲型水凝膠、雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)水凝膠、復合水凝膠、大分子微球復合水凝膠、疏....

圖1-4光子學形變傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

中國民航大學碩士學位論文4聚合結(jié)晶膠體陣列。然而，復雜的制備過程，如自組裝、逐層沉積以及它們的低衍射效率限制了這些光學傳感應(yīng)用的普及[37-39]。圖1-4光子學形變傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖圖1-4描述了光子學形變傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)。由于光子學形變傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)物質(zhì)的脆性，這些水凝膠光子....

本文編號：4048439