硕士学位论文 光纤等离子体波传感器及其在复合材料固化监测中的应用PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 复合材料固化监测的研究现状 2

1.2.1 用非光纤技术进行复合材料固化监测的研究现状 3

1.2.2 用光纤进行复合材料固化监测的研究现状 3

1.2.3 光纤固化传感器的结构 6

1.3 本文的主要研究内容 7

第二章 聚合物复合材料的固化反应原理和生产工艺 8

2.1 树脂基复合材料的固化反应原理 8

2.1.1 环氧树脂的固化反应原理 8

2.2 树脂基复合材料模压固化的工艺过程及分析 9

2.2.1 固化温度对固化过程的影响 10

2.2.2 加压时机对固化过程的影响 10

2.2.3 复合材料固化工艺过程控制 10

2.2.4 复合材料固化监测的作用和意义 11

2.3 本章小结 11

第三章 光波导的基本原理 12

3.1 光纤的结构和分类 12

3.1.1 光纤的结构 12

3.1.2 光纤的分类 13

3.2 光纤的几何光学理论 14

3.2.1 光在两种不同介质分界面上的反射和折射 14

3.2.2 阶跃折射率光纤的光线理论 18

3.3 光纤的波动理论 19

3.3.1 麦克斯韦方程 19

3.3.2 直角坐标系中的波动方程 20

3.3.3 圆柱坐标系的标量波动方程 21

3.3.4 标量波动方程的解 22

3.3.5 光纤中的传输模 25

3.3.6 光纤中的辐射模 26

3.3.7 光纤中的模式分布 27

3.3.8 光功率稳态功率分布和扰模器 28

3.3.9 多模光纤中的光功率分布 28

3.4 本章小结 29

第四章 等离子体波的基本原理和光纤表面等离子体波传感器 30

4.1 等离子体波的基本原理 30

4.1.1 等离子体波中一些术语的基本概念 30

4.1.2 等离子体波的基本概念 32

4.2 传统的表面等离子体波光学耦合方法 33

4.2.1 Otto耦合法 33

4.2.2 Kretschmann耦合法 34

4.2.3 光纤耦合法 35

4.3 光纤等离子体波传感器的传感原理 35

4.3.1 光纤等离子体波传感器 35

4.3.2 环氧树脂固化与树脂折射率的关系 36

4.3.3 光学参数与介质折射率的关系 37

4.4 本章小结 38

第五章 复合材料固化监测系统的研制 39

5.1 系统的组成 39

5.1.1 光源的设计 39

5.1.2 光耦合器的选择 42

5.1.3 光探测器的选择 43

5.1.4 匹配液的选择 44

5.1.5 光纤探头的研制 44

5.2 本章小结 45

第六章 环氧树脂固化监测的试验研究 46

6.1环氧树脂固化监测的实验研究 46

6.1.1 液体折射率的测量 46

6.1.2 光强监测 47

6.1.2 光谱监测 51

6.2 本章小结 54

第七章 全文总结 55

致谢 56

硕士期间发表论文 57

参考文献 58