Luận văn Thạc sĩ Vật liệu và linh kiện nano: Nghiên cứu cảm biến quang sử dụng cách tử Bragg trong sợi quang ứng dụng đo nhiệt độ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN THẾ ANH NGHIÊN CỨU CẢM BIẾN QUANG SỬ DỤNG CÁCH TỬ BRAGG TRONG SỢI QUANG ỨNG DỤNG ĐO NHIỆT ĐỘ LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH VẬT LIỆU VÀ LINH KIỆN NANO HÀ NỘI 2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN THẾ ANH NGHIÊN CỨU CẢM BIẾN QUANG SỬ DỤNG CÁCH TỬ TRONG SỢI QUANG ỨNG DỤNG ĐO NHIỆT ĐỘ Chuyên ngành: Vật liệu và linh kiện Nano Mã số: Chương trình đào tạo thí điểm LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LIỆU VÀ LINH KIỆN NANO NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. Phạm Văn Hội HÀ NỘI - 2013 1 Lời cảm ơn Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất, cảm ơn phó giáo sư, tiến sĩ Phạm Văn Hội đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ dạy tận tình giúp tôi hoàn thành luận văn thạc sĩ này. Xin chân thành cảm ơn các anh, chị thuộc tập thể Phòng Vật liệu và Ứng dụng Quang sợi Viện Khoa học vật liệu– Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tìm hiểu và nghiên cứu, hoàn thành luận văn thạc sĩ. Tôi xin gửi lời cảm ơn các thầy cô ở ở khoa vật lý kỹ thuật tại trường đại học Công nghệ, ĐHQG Hà Nội đã giảng dạy tận tình và hướng dẫn tôi trong suốt thời gian qua, và giúp đỡ tôi tích lũy những kiến thức vô cùng quý báu cho những nghiên cứu khoa học trong tương lai. Tác giả luận văn Nguyễn Thế Anh 2 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan đây là luận văn do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn trực tiếp của phó giáo sư, tiến sĩ Phạm Văn Hội. Các số liệu, kết quả trong luận văn này là trung thực và do chính tôi thực hiện. Tất cả các tài liệu, công trình nghiên cứu của các tác giả khác được sử dụng làm tài liệu tham khảo trong quá trình làm luận văn này đều được liệt kê và trích dẫn rõ ràng trong phần danh mục các tài liệu tham khảo. Hà nội, Ngày tháng năm 2013 Tác giả luận văn Nguyễn Thế Anh Mục Lục Lời cảm ơn ..................................................................................................................1 Lời cam đoan...............................................................................................................2 Danh mục các hình vẽ..................................................................................................3 Danh mục bảng biểu....................................................................................................6 Danh mục từ viết tắt.....................................................................................................6 Chương 1: Tổng quan về cảm biến quang sợi ..............................................................9 1.1. Phân loại cảm biến quang sợi ........................................................................9 1.2. Cảm biến quang sợi nội sinh và ngoại sinh....................................................9 1.3. Cảm biến quang sợi dựa vào điều chế quang ...............................................10 1.3.1. Cảm biến quang sợi dựa vào cường độ ánh sáng..................................10 1.3.2. Cảm biến quang sợi dựa vào phân cực ánh sáng...................................15 1.3.3. Cảm biến quang sợi dựa vào pha của ánh sáng.....................................15 1.3.4. Cảm biến quang sợi dựa vào phổ quang...................................................20 Chương 2 : Nghiên cứu cảm biến sử đo nhiệt độ sử dụng cách tử trong sợi quang.....23 2.1. Tổng quan về cách tử Bragg trong sợi (FBG)...................................................23 2.1.1. Điều kiện bước sóng Bragg .......................................................................23 2.1.2. Nguyên lý hoạt động .................................................................................25 2.1.3. Phổ phản xạ và phổ truyền qua của FBG...................................................27 2.2. Laser bán dẫn..................................................................................................27 2.2.1. Tăng ích quang..........................................................................................27 2.2.2. Hồi tiếp và ngưỡng phát laser....................................................................28 2.2.3. Cấu trúc của laser bán dẫn.........................................................................30 2.2.3.1. Laser bán dẫn khuếch đại do dẫn sóng (laser công tắc dải) .....................31 2.2.3.2 Laser dẫn sóng chặn bằng chiết suất (Index-guided laser)........................31 ... - tailieumienphi.vn