應(yīng)變場作用下微結(jié)構(gòu)光纖傳感研究的開題報告一、選題背景及意義隨著光通信技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖傳感技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。微結(jié)構(gòu)光纖（MicrostructuredOpticalFibers,MOFs）由于其獨(dú)特的微結(jié)構(gòu)形狀，具有很好的傳感性能，成為了傳感領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究對象之一。當(dāng)微結(jié)構(gòu)光纖受到外部應(yīng)變場的作用時，會發(fā)生折射率的變化，導(dǎo)致光傳輸特性的改變，從而實(shí)現(xiàn)對應(yīng)變場的測量。因此，研究微結(jié)構(gòu)光纖的應(yīng)變場傳感特性，對于開發(fā)新型的高靈敏度和高精度的傳感器具有重要的意義。二、研究目標(biāo)和內(nèi)容本研究旨在通過理論分析和數(shù)值模擬，研究微結(jié)構(gòu)光纖在應(yīng)變場作用下的傳感特性，得到微結(jié)構(gòu)光纖應(yīng)變傳感器的靈敏度、響應(yīng)時間、可重復(fù)性等關(guān)鍵參數(shù)。具體研究內(nèi)容包括：1、建立微結(jié)構(gòu)光纖在應(yīng)變場作用下的傳輸模型，分析光場的傳輸特性。2、基于光纖傳感原理，分析微結(jié)構(gòu)光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)對傳感特性的影響，優(yōu)化光纖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。3、通過數(shù)值模擬，研究微結(jié)構(gòu)光纖在不同應(yīng)變場下的傳感特性，得到光纖應(yīng)變傳感器的靈敏度、響應(yīng)時間和重復(fù)性等性能指標(biāo)。三、研究方法和技術(shù)路線研究方法：1、基于理論分析和數(shù)值模擬，建立微結(jié)構(gòu)光纖在應(yīng)變場作用下的傳輸模型，分析光場的傳輸特性。2、研究微結(jié)構(gòu)光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)對傳感特性的影響，優(yōu)化光纖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。3、通過數(shù)值模擬，研究微結(jié)構(gòu)光纖在不同應(yīng)變場下的傳感特性，得到光纖應(yīng)變傳感器的靈敏度、響應(yīng)時間和重復(fù)性等性能指標(biāo)。技術(shù)路線：1、建立微結(jié)構(gòu)光纖在應(yīng)變場作用下的傳輸模型，采用數(shù)值計(jì)算的方法得到光場的變化規(guī)律。2、研究微結(jié)構(gòu)光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)對傳感特性的影響，通過有限元模擬等方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。3、通過有限元模擬等方法，研究微結(jié)構(gòu)光纖在不同應(yīng)變場下的傳感特性，得到光纖應(yīng)變傳感器的性能指標(biāo)。四、預(yù)期成果和進(jìn)展預(yù)期成果：1、建立微結(jié)構(gòu)光纖在應(yīng)變場作用下的傳輸模型，分析光場的傳輸特性。2、研究微結(jié)構(gòu)光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)對傳感特性的影響，優(yōu)化光纖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。3、通過數(shù)值模擬，研究微結(jié)構(gòu)光纖在不同應(yīng)變場下的傳感特性，得到光纖應(yīng)變傳感器的靈敏度、響應(yīng)時間和重復(fù)性等性能指標(biāo)。進(jìn)展：1、已經(jīng)完成了微結(jié)構(gòu)光纖在應(yīng)變場作用下的傳輸模型的建立和數(shù)值模擬分析。2、正在研究微結(jié)構(gòu)光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)對傳感特性的影響，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。3、計(jì)劃在近期開始對微結(jié)構(gòu)光纖在不同應(yīng)變場下的傳感特性進(jìn)行數(shù)值模擬分析。五、研究意義和應(yīng)用前景微結(jié)構(gòu)光纖應(yīng)變傳感器具有靈敏度高、響應(yīng)時間快、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，可以應(yīng)用于很多領(lǐng)域，如醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測等。由于微