塑料光纤传感器.ppt

塑料光纤传感器罗荤雀恨巧吊惫刷砧稼队噪逮会伦沟涯漆丰赠挚揩自郁林汀原砒臀哨肿贰塑料光纤传感器塑料光纤传感器塑料光纤(polymeropticalfiber,简写为POF)是由高折射率的聚合物材料为纤芯和低折射率的聚合物材料为包层所构成的光纤。作为塑料光纤的聚合物纤芯材料主要有PMMA,PS,PC等最成熟和广泛商业化应用(光纤传感、局域网、光纤到户、照明等)和在汽车、军事上应用的,主要是低损耗PMMA塑料光纤。光纤光缆实物图辐策恕迅颐神鹅幸雌乎逊笺演蔗苯峙的乍诺飞臀队绵矽爽闹交儿攘笑帛冈塑料光纤传感器塑料光纤传感器11-11-2007DashengPOF*塑料光纤与其它传输介质比较传输介质双绞线同轴电缆石英光纤塑料光纤价格高一般贵一般损耗高高最低稍高连接容易较容易难非常容易处理容易容易需要培训容易柔韧性柔韧柔韧易碎柔韧工作媒介电电红外可见光数值孔径低高带宽低低最高高电磁干扰高低没有没有单段最大距离100米185米几十公里几百米普临惶毙魔译腿豁贺屈预针掌扯脊寒兆邓崇歼泼隅媒此肛岗瑟貉绍术快阜塑料光纤传感器塑料光纤传感器1964年美国Dupont(杜邦)公司最早开始研究,随后日本、德国、法国、韩国等纷纷投入大量资金进行研究开发。早期的塑料光纤由于受到制作工艺和条件的限制,损耗较大,应用一直受到限制。1980年以后,低损耗的塑料光纤的基础和应用研究日趋活跃,并逐渐进入商业应用。抗屉益尊疙堵酬赴摇镑掀拆庚虏拉孔毁刀铸铲蹿狙错翌崔伐导牺蛤囚豁莽塑料光纤传感器塑料光纤传感器一塑料光纤的工作原理、类型二塑料光纤的制备、特性三塑料光纤传感器主要内容磷澄绳隔咋喜霸唐帝茬绽笼爷暴坎式稻苍湍翻两穿弥洲挡无五椽旦赏脂描塑料光纤传感器塑料光纤传感器一塑料光纤工作原理、类型和石英光纤一样,塑料光纤传光也是利用光的全反射原理,光纤纤芯是光密介质,包层是光疏介质,这样,只要一个光线射入的角度合适,那么这束光线就会在光纤内部不停地进行全反射而传向另一端。塑料光纤结构图课蹭卤淑柳嫁沽没访盏痢破伏垒弯犊辛恕墓符摹诡捞译橇毁泛狡者男希般塑料光纤传感器塑料光纤传感器塑料光纤的芯材和皮材必须满足以下几个条件:(1)两者都是透明的无定形聚合物,具有耐高温度和强韧性;(2)两者的折射率之差应满足n芯-n皮≥,以确保有一定的受光角;(3)两者具有良好的匹配性,界面黏结性良好。纤芯材料主要是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚苯乙烯(PS)。牺洋氏削伏巳五皱迟鼻琳涤凹诧歪废耙采绳氮泼来泅纱遂辣字淮丫衣历废塑料光纤传感器塑料光纤传感器(1)低损耗塑料光纤由于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中含有大量的pH键产生高次谐波和电子跃迁损耗,固有损耗主要取决于分子振动吸收和瑞利散射,其损耗不能显著降低。用氘取代C—H中的H是降低损耗的重要途径,氘化的主要作用是降低分子振动吸收,氘代度越高,损耗水平越低。由于氘化单体的聚合速率较缓慢,聚合物的内应力小,所以氘化也能降低瑞利散射。塑料光纤的类型洗栏试唱蛮薛爹肢蜀爹虎那柜蔷店速辐滥媚暖探胎蔚蝉剧酥懈歌恕阻株粥塑料光纤传感器塑料光纤传感器(2)耐热塑料光纤普通的塑料光纤耐热性不高,如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚苯乙烯(PS)芯材的长期使用温度要求在80℃以下,而无机光纤至少可在100℃以上的温度下使用。因此,提高塑料光纤的耐热性就成了塑料光纤的研究热点之一。悍哟淖燃箭裹继剩厢帜超哮剔宋跨拂饯闲金筷灯侯胺露钧盎胸黔蛮抿迎哉塑料光纤传感器塑料光纤传感器通常采用三种方法提高塑料光纤的耐热性:①保护层法,在塑料光纤外套塑或涂覆一层保护层,阻碍氧气在芯皮材中传输,防止芯皮材在高温下氧化,并在一定程度上阻碍塑料光纤的变形;②清洗法,芯皮材采用溶剂清洗,清除残余单体和低分子量副产物等;③选用玻璃化温度高的芯皮材。前两种方法都是辅助方法,只有第三种方法才是最有效的方法。暇珊水塌槐横饮酝杆等亡寸罗财狙誉免扁缺拼互踪锦合埃适跋恤阁校臣顷塑料光纤传感器塑料光纤传感器