浙江省科技厅科技计划项目(2007C31025)
- 作品数：9 被引量：31H指数：3
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- 液晶填充F-P腔高精度温度传感器的研究
- 2009年
- 利用光纤光栅反射波长和液晶折射率的温度敏感特性,在两光纤光栅构成的F-P腔中填充向列相液晶,形成液晶填充的光纤光栅F-P腔温度传感器。用耦合模理论得到了这种传感器的反射率和反射谱线带宽与温度的关系式,数值计算了反射光谱随温度的变化。结果表明当温度升高时,传感器的反射率和反射谱的形状将发生变化,反射谱向长波长方向发生整体缓慢平移,反射谱带宽增大,谐振谱线数增加。越接近液晶相变点上述变化越明显。这种温度传感器克服了传统光纤光栅传感器中温度应力的交叉敏感影响,可用于温度的高精度监测。
- 钱祥忠
- 关键词：温度传感器液晶填充反射光谱
- 基于光子晶体光纤F-P腔的高压电器温度传感器系统被引量：3
- 2011年
- 基于光子晶体光纤F-P的窄带滤波特性和液晶折射率对温度变化敏感特性,提出了一种用于高压电器温度测量的温度传感器系统。该系统主要由液晶填充的光子晶体光纤F-P腔传感器、光纤F-P滤波器、放大电路和显示模块组成。将向列型液晶填充在光子晶体光纤F-P腔内,温度变化引起最大反射光强点波长的变化,采用光纤F-P腔滤波器解调出光波长的变化,并利用液晶折射率与温度之间的关系,经过数据处理,实现温度的实时测量。系统具有本征安全、高精度、高电绝缘和抗电磁干扰等优点,特别适合于高压电器的温度在线检测。与W ZPB-1型标准铂电阻温度计的对比实验结果表明,测温区间在25℃~90℃时,该系统的测量精度优于±0.1℃。
- 钱祥忠
- 关键词：光电子学高压电器向列型液晶
- 一维光子晶体液晶微谐振腔的温度特性被引量：2
- 2010年
- 在光子晶体中引入液晶缺陷,形成一维光子晶体液晶微谐振腔。用传输矩阵法研究了这种微谐振腔的温度特性,用E1液晶微谐振腔进行了模拟数值计算。计算结果表明,液晶微谐振腔的特性与温度和液晶分子排列密切相关;对于液晶排列沿平行介质表面的微谐振腔,当温度升高时缺陷峰波长向长波长方向漂移,半高宽度增大,品质因子减小;而液晶排列沿介质表面法向的微谐振腔的温度变化情况则相反;温度灵敏度和透射峰高度均随温度升高而增大。温度特性为非线性关系,并随温度接近液晶相变点而变化迅速,与现有的各向同性材料微谐振腔的温度特性不同。
- 钱祥忠
- 关键词：光电子学温度特性传输矩阵一维光子晶体
- 温度对液晶填充光子晶体光纤传输特性的影响被引量：17
- 2008年
- 利用液晶的折射率是温度和波长函数的特性,在光子晶体光纤(PCF)芯区的空气柱中填充向列相液晶,通过改变温度来改变液晶的折射率,构成了一种温度调制光子晶体光纤。用阶跃有效折射率模型研究了温度对这种光子晶体光纤在不同光波长时传输特性的影响,并进行了数值计算。结果表明液晶填充使光子晶体光纤的色散减小,由于折射率对温度和波长变化敏感,改变温度可以使光纤在长波长区域出现单模传输,在短波长时不会出现单模传输,即使包层相对孔径很小也不会出现无截止单模传输。温度升高使光纤的色散值增大,零色散波长向短波长方向移动。这些特性对温度调制光子晶体光纤器件的设计和应用具有一定的参考意义。
- 钱祥忠
- 关键词：光子晶体光纤液晶填充传输特性温度色散
- 基于液晶填充的全内反射型光子晶体光纤的温度传感特性被引量：1
- 2009年
- 在实心光子晶体光纤包层的空气柱中填充向列相液晶,选用液晶的折射率在所研究的温度和波长范围内小于光纤背景玻璃的折射率,形成全内反射型光子晶体光纤。采用空间填充基模折射率法求得填充液晶包层的有效折射率,用阶跃有效折射率模型研究了液晶填充光子晶体光纤的温度传感特性,并进行了数值计算。结果表明,液晶填充全内反射型光子晶体光纤的有效折射率和等效芯半径随温度升高而增大,在温度接近液晶相变点附近增大更快,二阶模截止波长随温度升高而减小,在温度接近液晶相变点附近减小更快。
- 钱祥忠
- 关键词：光通信光子晶体光纤液晶填充全内反射
- 平板型光子晶体液晶微谐振腔的温度特性被引量：4
- 2011年
- 在二维光子晶体薄板的中心空气孔中填充厚度与光波长相当的液晶材料,形成平板型光子晶体液晶微谐振腔结构。用时域有限差分法研究了液晶微谐振腔的温度特性,并用Matlab编程进行了数值计算。计算结果表明,由于液晶折射率是温度的函数以及微腔对光波传输的约束,当温度升高时微谐振腔的透射峰波长向长波长方向移动,透射峰半高宽度减小,品质因子增大,谐振波长和品质因子随填充因子与平板厚度的变化曲线向增大方向移动,接近液晶相变点时微腔的温度特性变化更迅速。平板型光子晶体液晶微谐振腔的温度特性,为可调光子晶体器件的设计提供了理论基础。
- 钱祥忠
- 关键词：光电子学温度特性时域有限差分法
- 一维液晶缺陷光子晶体温度传感器的研究被引量：3
- 2010年
- 基于液晶折射率对温度变化敏感特性,设计了一维液晶缺陷光子晶体温度传感器。用传输矩阵法研究了传感器的温度特性,并进行了模拟计算。设计了温度传感器实验测量系统,测量结果与理论值符合。结果表明,当温度升高时,液晶排列沿平行介质表面的传感器,缺陷峰波长向长波长方向漂移,缺陷模透射峰的宽度减小,而液晶排列沿介质表面法向的传感器变化情况则反之;传感器的温度灵敏度大于普通材料缺陷的光子晶体,与液晶材料和温度有关,在温度接近液晶相变点时迅速增大;传感器缺陷峰波长漂移与温度成非线性关系。
- 钱祥忠
- 关键词：光电子学温度传感器传输矩阵一维光子晶体
- 基于液晶填充的带隙型光子晶体光纤的滤波特性被引量：3
- 2009年
- 在实芯光子晶体光纤的周期排列的空气孔包层中,填充高折射率液晶介质,使其形成光子带隙。由于填充后低折射率的纤芯周围分布着高折射率液晶棒,光子晶体光纤的横向因布拉格反射而形成了许多传输带,呈现多通道滤波特性。基于光子带隙理论,利用平面波展开法对填充液晶前后光子晶体光纤传导机制的转变进行了探讨,研究了填充液晶对光子晶体光纤滤波性能的影响。结果表明,当电场增大时,滤波通道中心向长波方向移动,滤波通道带宽增大;而对于相同的外加电场,随着液晶折射率的逐渐增大,滤波特性与电场增大情况类似,光子带隙开始向长波方向漂移,同时带隙的宽度也逐渐变大。
- 钱祥忠
- 关键词：光子晶体光纤滤波特性液晶填充
- 应用液晶热色效应的高压电器温度在线测量系统被引量：1
- 2010年
- 温度对胆甾相液晶选择反射特性的影响与所对应的波长范围有关,在不同的波长范围内,温度对其选择反射特性的影响规律不同。基于胆甾型液晶特有的这种热色效应,提出了一种用于测量高压电器温度的新型温度传感器系统。该传感器系统由光源、胆甾型液晶、色敏传感器、空心光纤、放大电路和显示模块组成。将胆甾型液晶封装在空心光纤内,利用液晶的热色效应,将液晶的温度的变化用其选择反射光波长来表示。采用色敏传感器解调出光波长的变化,利用胆甾型液晶选择反射波长与温度之间的关系,经过数据处理,实现温度的实时测量。测量系统选用不同的胆甾型液晶混合物,可以得到不同的温度测量范围,能对高压电器多点温度进行在线检测,测量精度可以达到±0.2°C以内,并具有本征安全、高精度、高电绝缘和抗强电磁干扰等优点。
- 钱祥忠
- 关键词：高压电器胆甾型液晶色敏传感器
