项目名称: 基于碳纳米材料的倾斜光纤光栅倏逝场调控及其传感应用

项目编号: No.61505165

项目类型: 青年科学基金项目

立项/批准年度: 2016

项目学科: 无线电电子学、电信技术

项目作者: 姜碧强

作者单位: 西北工业大学

项目金额: 20万元

中文摘要: 倾斜光纤光栅(TFBG)因其特殊的光栅结构和丰富的光谱特征,在多参量传感测量中具有独特的优势,为环境参数远程监测提供了新的有效途径,成为光纤传感技术中新的研究热点之一。本项目旨在结合TFBG、D型/锥形光纤与碳纳米功能材料(石墨烯和碳纳米管),探索其特殊谐振模式的产生机理和倏逝场的增强效应,发展具有宽响应范围、高灵敏度的环境参量传感方法。具体包括:①光纤倏逝场与碳纳米材料涂覆层的相互作用机理;②碳纳米材料对TFBG光谱的修饰规律及其耦合传感机制;③碳纳米材料涂覆特殊TFBG的传感系统设计与结构优化。拟解决的关键科学问题:碳纳米材料对特殊TFBG模式耦合行为和倏逝场分布的调控规律,光纤表面碳纳米材料涂覆参数控制及特性表征。研究成果不仅有助于揭示新型光纤倏逝场的耦合传感机制,还可以解决TFBG在温湿度、折射率及污染物成分和含量等参量传感中的关键问题,使其在环境监测以及污染治理中得到广泛应用。

中文关键词: 倾斜光纤光栅;倏逝场调控;折射率测量;模式耦合机理;碳纳米材料

英文摘要: Tilted fiber Bragg grating (TFBG) exhibits unique advantages in multi-parameters sensing due to its special grating structure and various spectral characteristics, which provides a new effective approach for remote monitoring of environmental parameters, and becomes one of the new hotspots in optical fiber sensing technique. This project aims to combine the TFBG, D-shaped/tapered fiber and carbon nanomaterials (graphene and carbon-nanotubes), then explore the generation mechanism of new resonances and the enhancement effect of the evanescent field,and develop several sensing methods with broad response range and high sensitivity in environmental parameters measurements. The main contents of this project are included: ① the interaction mechanism between the fiber evanescent field and the carbon nanomaterial coating; ② the TFBG spectral modification caused by the carbon nanomaterials and its coupling sensing mechanism; ③ the design and optimization of the sensing system based on carbon nanomaterial-coated TFBG. The key scientific problems to be solved are: the modulation of the mode coupling behavior and evanescent field distribution of special TFBG, the parameter control and characterization of the carbon nanomaterial coating of fiber surface. The results obtained from above studies can not only help to reveal new coupling sensing mechanism of fiber-optic evanescent field, but also solve the key scientific problems of the TFBG in temperature, relative humidity, refractive index, the composition and content of contaminants and other environmental parameters monitoring. The proposed method and system is expected to be applied extensively in the fields of environmental monitoring and pollution treatment.

英文关键词: Tilted fiber Bragg grating;Evanescent field modulation;Refractive index measurement;Mode coupling mechanism;Carbon nanomaterials

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

中国信通院:量子信息技术发展与应用研究报告
专知会员服务
42+阅读 · 2022年1月1日
【NeurIPS 2021】 基于置信度校正的可信图神经网络
专知会员服务
20+阅读 · 2021年12月26日
中国AI+材料科学产业应用研究报告,41页pdf
专知会员服务
55+阅读 · 2021年12月6日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
专知会员服务
94+阅读 · 2021年2月6日
专知会员服务
139+阅读 · 2020年5月19日
 第八届中国科技大学《计算机图形学》暑期课程课件
专知会员服务
55+阅读 · 2020年3月4日
机器学习在材料科学中的应用综述,21页pdf
专知会员服务
48+阅读 · 2019年9月24日
是什么原因让你不想换手机?
ZEALER订阅号
0+阅读 · 2022年2月12日
【动态】2021年铜川市全国科普日青少年航空航天主题科普活动举行
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月22日
约束进化算法及其应用研究综述
专知
0+阅读 · 2021年4月12日
这期Nature封面「雪崩」了!
新智元
0+阅读 · 2021年1月16日
【材料课堂】TEM复杂电子衍射花样的标定原理
材料科学与工程
39+阅读 · 2019年4月12日
SAR成像原理及图像鉴赏
无人机
21+阅读 · 2017年8月14日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
56+阅读 · 2021年5月3日
Arxiv
17+阅读 · 2020年11月15日
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月6日
Deep Face Recognition: A Survey
Arxiv
18+阅读 · 2019年2月12日
Arxiv
26+阅读 · 2018年8月19日
Arxiv
10+阅读 · 2018年2月17日
Arxiv
25+阅读 · 2018年1月24日
小贴士
相关VIP内容
中国信通院:量子信息技术发展与应用研究报告
专知会员服务
42+阅读 · 2022年1月1日
【NeurIPS 2021】 基于置信度校正的可信图神经网络
专知会员服务
20+阅读 · 2021年12月26日
中国AI+材料科学产业应用研究报告,41页pdf
专知会员服务
55+阅读 · 2021年12月6日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
专知会员服务
94+阅读 · 2021年2月6日
专知会员服务
139+阅读 · 2020年5月19日
 第八届中国科技大学《计算机图形学》暑期课程课件
专知会员服务
55+阅读 · 2020年3月4日
机器学习在材料科学中的应用综述,21页pdf
专知会员服务
48+阅读 · 2019年9月24日
相关资讯
是什么原因让你不想换手机?
ZEALER订阅号
0+阅读 · 2022年2月12日
【动态】2021年铜川市全国科普日青少年航空航天主题科普活动举行
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月22日
约束进化算法及其应用研究综述
专知
0+阅读 · 2021年4月12日
这期Nature封面「雪崩」了!
新智元
0+阅读 · 2021年1月16日
【材料课堂】TEM复杂电子衍射花样的标定原理
材料科学与工程
39+阅读 · 2019年4月12日
SAR成像原理及图像鉴赏
无人机
21+阅读 · 2017年8月14日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
相关论文
微信扫码咨询专知VIP会员