基于Fe-C敏感膜的光纤光栅钢筋锈蚀传感器研究.pdf

电子科技大学
硕士学位论文
基于FDTD的光波导电场传感器的电极分析
姓名:高晶
申请学位级别:硕士
专业:光学工程
指导教师:陈福深
20100501
摘要电子技术的快速发展,对电子设备的电磁兼容性兰埔约岸灾芪Щ肪的电磁场测量变得越来越重要。由于电磁场测量在很多领域都占有重要地位,越来越多的电磁场传感器被开发出来,其中基于电光效应的光波导电场传感器因为其具有体积小、带宽大、灵敏度高、抗电磁干扰等优点,成为目前电场传感器研究领域的热点。本文以光波导电场传感器为研究对象,使用时域有限差分法对光波导电场传感器上用于感应空间电磁场的小天线做了一系列分析。由于光波导电场传感器的小天线尺寸的长宽比高达:桃捣抡嫒砑对其的仿真往往有较大的误差。为了对任意结构的天线尺寸均能有效地仿真,本文采取了电磁分析中最本质、最原始的方法对光波导电场传感器的小天线进行建模,对偶极子结构和锥形结构进行了仿真分析。本文首先给出了集成光波导电场传感器的理论基础,讨论了偶极子天线和锥形天线的特性,并建立了光波导电场传感器的系统模型。然后对的基本思想、原理以及中关键语句的实现做了讨论。最后对不同情况下的天线结构进行了建模仿真,通过对比实验结果,发现这种方法能有效的对光波导电场传感器进行仿真,为以后利用分析、设计各类光波导电场传感器打下基础。关键词:集成光波导、电场传感器、偶极子天线、锥形天线、时域有限差分法
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图目录图光波导电场传感器的偶极子天线和电极⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图光波导电场传感器的分段电极⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图对数周期天线和电极结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图切涡胁ㄅ技犹煜吆偷缂ń峁埂图光波导调制器示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图强度调制相对输出光强厶—朊纯У墓叵怠璤⋯⋯⋯⋯⋯.猌型偶极子天线光波导电场传感器示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图电场传感器的等效电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.甖锥形天线光波导电场传感器示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图数值分析模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.罘滞瘛毡呓绲牟问柚檬疽馔肌图总场区和散射场区示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图入射平面波示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.的程序流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图三维仿真空间示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图高斯脉冲⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图⒎指咚孤龀濉图仿真空间的三维示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图仿真空间的二维示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图偶极子示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图高斯脉冲时域波形⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯时各电场分量的时间响应推⋯⋯⋯⋯图偶极子长为时各电场分量的频域响应推⋯⋯⋯⋯图不同偶极子长度时电场分量的时域响应推⋯⋯⋯⋯⋯图图晃袷疽馔肌图高斯脉冲频域波形⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
图不同偶极子长度时电场分量的频域响应推⋯⋯⋯⋯⋯图肷洳ǖ钠灯住骸图煌煜叱ざ认碌南煊高频图偶极子示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图煌技涌矶仁钡绯至康氖庇蛳煊低频图煌技涌矶仁钡绯至康钠涤蛳煊低频图煌煜呖矶认碌南煊高频缎翁煜叩绯〈ǜ衅魇疽馔肌图缎翁煜咴赮网格中的等效⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.:⋯⋯⋯⋯⋯图讲獾,,处三个方向的时域响应⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图讲獾,,处三个方向的频域响应⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图褂肨的测试装置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯的测试装置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一图制德氏伦缎翁煜叩绯〈ǜ衅髁槊舳取图街植煌夤β适弊缎翁煜叩绯〈ǜ衅髁槊舳取测试装置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图缎翁煜叩绯〈ǜ邢低称德氏煊低频测试装置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图缎翁煜叩绯〈ǜ邢低称德氏煊高频图缎翁煜叩绯〈ǜ邢低诚咝远段А图图褂肎图图目录
签名:一蕾晶日期:。口户年≤月,独创性声明日期:冬阦月;论文使用授权本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名:的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁扫描等复制手段保存