长周期聚合物波导光栅温度、压力传感器设计的开题报告

长周期聚合物波导光栅温度、压力传感器设计的开题报告一、选题背景及意义随着科技的不断发展和应用的不断深入，光学传感器已经成为了现代传感技术的一个重要分支。波导光栅作为一种光学传感器的一种，其结构简单、成本低、响应速度快、灵敏度高等优点，使其在光学传感器领域得到广泛应用，并取得了很多成果。然而，目前的波导光栅主要应用于气体或者化学气体的测量，而在温度和压力的测量中，波导光栅的应用还非常有限。因此，在这个背景下，开发一种能够测量温度和压力的长周期聚合物波导光栅传感器将具有非常的研究意义和应用价值。二、研究内容本课题主要研究内容包括以下几个方面：1.长周期聚合物波导光栅的设计：首先需要根据温度和压力的物理参数要求，设计出一个适合测量温度和压力的长周期聚合物波导光栅的结构。2.长周期聚合物波导光栅的制备：将设计好的波导光栅结构制备出来，并对其进行表面处理和清洗。3.长周期聚合物波导光栅的传感器性能测试：利用制备好的长周期聚合物波导光栅，在实验室内对其温度和压力传感性能进行测试和评价。4.数据分析和算法优化：根据实验数据，对传感器的性能进行分析和评价，并针对性地对传感器算法进行优化和调整。三、研究步骤1.了解和学习波导光栅的基本原理和应用2.研究温度和压力的检测原理和方法3.确定长周期聚合物波导光栅的设计参数4.制备长周期聚合物波导光栅5.测试长周期聚合物波导光栅的传感性能6.分析数据并优化传感器算法四、研究预期成果1.设计出适合测量温度和压力的长周期聚合物波导光栅结构2.成功制备出一种新型的长周期聚合物波导光栅传感器3.测试并验证波导光栅在温度和压力方面的传感性能4.优化传感器算法，提高传感器的精度和灵敏度五、研究存在的困难和解决方案1.波导光栅设计和制备技术具有一定难度，需要调整和改进实验方案，并根据实验结果进行优化。2.实验室条件不充足，需要借助其他实验室或者外部资源进行制备和测试。3.数据分析和算法优化需要有充足的时间和精力，以确保传感器的高性能和稳定性。六、研究实施计划1.文献阅读（1个月）2.波导光栅结构设计和制备（2个月）3.光栅传感器的基本性能测试（1个月）4.光栅传感器的温度和压力测试（2个月）5.数据分析和算法优化（1个月）6.写作和论文撰写（1个月）七、参考文献1.GhassemiP,McGookinEW,WilliamsonSL.ModelingofanLPG-basedpressuresensorutilizingpolymeroverlays[J].JournalofLightwaveTechnology,2013,31(17):2881-2887.2.A.J.Santos,P.A.Sobreiro,A.E.Martinho,etal.EffectofannealingtimeandtemperatureonthecharacteristicsoffiberBragggratingsinbirefringentpolymeropticalfibers[J].AppliedOptics,2013,52(22):5444-5449.3.JianweiZhao,ChuanyiTao,ZhiliangWang,etal.Highsensitivitypressuresensorsusingmicrofiber-optical-taper-basedMach-Zehnderinterferometers[J].OpticsExpress,2011,19(7):7293-7300.4.HeX,TianX,XuHX.Acost-effectivepolymeropticalBragggrating-basedstrainsensor[J].IEEEPhotonicsTechnologyLetters,2013,25(20):1981-1984.5.LiY,LiT,DingHW,etal.High-sensitivitypressuresensorbasedonafiber-opticFabry-Pero