Faser-Bragg-Gitter und Modeninterferenz in Mehrmodenfasern für Sensoren zur simultanen Messung von Temperatur und Dehnung:
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| Language: | German |
| Published: |
Aachen
Shaker Verlag
2016
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| Series: | Optische Hochfrequenztechnik und Photonik
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| Physical Description: | XX, 218 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.8 cm, 357 g |
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
2 GRUNDLAGEN 5
2.1 FASERMODEN UND DEREN AUSBREITUNGSEIGENSCHAFTEN . 5
2.1.1 PRINZIP DER LICHTFUEHRUNG IN GLASFASERN . . 5
2.1.2 MODENANREGUNG UND MODENKOPPLUNG . 15
2.1.3 DISPERSION
.
19
2.2 MODENINTERFERENZ (MI) IN FEWMODE-FASEM . 22
2.3 FASER BRAGG GITTER (FB G )
.
28
2.3.1 GRUNDLAGEN PHOTOSENSITIVITAET
.
28
2.3.2 AUSHAU UND FUNKTIONSWEISE
.
31
2.3.3 HERSTELLUNGSMETHODEN
.
36
2.4 FASEROPTISCHE S EN SO RIK
.
38
2.4.1 FBG-SENSOR
.
41
2.4.2 ML-SENSOR
.
48
2.4.3 SIMULTANMESSUNG MEHRERER GROESSEN . 52
3 ANALYSE DER SPEKTRALEN EIGENSCHAFTEN VON FBGS 59
3.1 THEORIE DER GEKOPPELTEN M O D E N
.
59
3.2 FBG IN SINGLEM ODE-FASER
.
62
3.2.1 ANALYTISCHE LOESUNG FUER UNIFORME FBGS . 63
3.2.2 NUMERISCHES LOESUNGSVERFAHREN FUER BELIEBIGE BRECH-
ZAHLPROFILE
. 64
3.3 FRG IN
FEWMODE-FASER.
67
3.3.1 TRANSVERSAL HOMOGENE BRECHZAHLAENDERUNG . 67
3.3.2 TRANSVERSAL INHOMOGENE BRECHZAHLAENDERUNG . 70
4 HERSTELLUNG UND CHARAKTERISIERUNG VON FBGS 73
4.1 FBGS IN STANDARDFASEM UND SPEZIALFASEM
. 74
4.2 AUFBAU DER FBG SCHREIBSTATION
.
76
4.2.1
UV-EXCIMERLASER.
76
4.2.2 OPTISCHES SYSTEM UND SCAN-METHODE . 79
4.2.3 PHASENMASKE
.
82
4.3 WASSERSTOFF-DRUCKKAMMER ZUR PHOTOSENSIBILISIERUNG . 88
4.3.1 AUFTAU DER WASSERSTOFF-DRUCKKAMMER . 88
4.3.2 DIFFUSIONSBERECHNUNG
.
89
4.4 MESSUNG DER SPEKTRALEN 92
4.4.1 FBG IN SINGLEMODE-FASER
.
95
4.4.2 FBG IN FEWM ODE-FASER
.
96
4.5 KENNLINIEN DER UV-INDUZIERTEN BRECHZAHLAENDERUNG
. 97
4.5 1
MESSMETHODE.
97
4.5.2 ERGEBNISSE FUER VERWENDETE FASERTYPEN . 99
5 FBG-MI-SENSOR ZUR SIMULTANEN MESSUNG VON TEMPERATUR
UND DEHNUNG 103
5.1 AUFTAU UND SENSORPRINZIP
.
104
5.1.1 VERWENDETE F A SE RN
.
105
5.1.2 MODENANREGUNG UND MODENFE^ 108
5.1.3 FBG I N F M F
.
112
5.1.4 MESSWERTE UND M ESSGROESSEN
.
115
5.2 NUMERISCHE M O D E LLIN G D 116
5.3 AUSWERTUNG DES TRANSM ISSIO 120
5.3
**
AUSWERTUNG DER BRAGGWELLENLANGE DES FBGS . 122
5.3.2 AUSWERTUNG DES ML-SPEKTRUMS
.
124
5.3.3 AUSWERTUNG DES SPEKTRUMS BEI KOMBINATION VON MO-
DENINTERFERENZ UND F B G
.
128
5.4 ERGEBNISSE DES NUMERISCHEN SENSORMODELLS . 130
5.4.1 EMPFINDLICHKEITDESFBG-SENSORS . . 131
5.4.2 EMPFINDLICHKEIT DES MLSENSORS . . 132
5.4.3 EMPFINDLICHKEIT DES KOMBINIERTEN FBG-MI-SENSORS . 137
5.4.4 MESSBEREICH
*
AUFLOESUNG UND MESSUNSICHERHEIT . 139
6 EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE 145
6.1 SENSORHERSTELLUNG FUER MAXIMALEN KONTRAST DES MI-SPEKTRUMS . 145
V
6.2 MESSAUFTAU ZUR CHARAKTERISIERUNG DES SENSORS . 148
6.3 KENNLINIE UND EMPFINDLICHKEIT DES FBG-SENSORS . 153
6.4 KENNLINIE UND EMPFINDLICHKEIT DES MI-SENSORS . 156
6.4.1 AUSWERTUNG DER EXTREMA DES ML-SPEKTRUMS . 157
6.4.2 AUSWERTUNG DER PHASENLAGE DES ML-SPEKTRUMS . 159
6.5 KENNLINIE UND EMPFINDLICHKEIT DES FBG-MI-SENSORS . 160
6.5.1 AUSWERTUNG DER BRAGGWELLENLAENGE UND DER EXTREMA
DESM I-SPEKTRUM S
.
161
6.5.2 AUSWERTUNG DER BRAGGWELLENLANGE UND DER PHASENLAGE
DESM I-SPEKTRUM S
.
163
6.6 SIMULTANMESSUNG VON TEMPERATUR UND DEHNUNG . 164
6.6.1 KALIBRIERUNG DES FBG-MISENSORS . 165
6.6.2 SIMULTANMESSUNG BEI STATISCHER TEMPERATUR BZW. DEH-
NUNG
.
168
6.6.3 SIMULTANMESSUNG
.
171
6.7 AUFLOESUNG UND MESSUNSICHERHEIT
.
173
6.8 QUEREMPFINDLICHKEIT
.
176
6.8.1 FASERBIEGUNG
.
177
6.8.2 DOPPELBRECHUNG
.
178
7 BEWERTUNG UND AUSBLICK 181
7.1 BEWERTUNG DES SENSORKONZEPTS UND VERGLEICH ZU ALTERNATIVEN
KONZEPTEN.
181
7.2 MEHRPUNKTMESSUNG MIT SERIELLEM SENSOR-MULTIPLEX . 187
7.3 REDUZIERUNG DER FASERLAENGE ZUR MINIATURISIERUNG . 189
7.4
SYSTEMKONZEPTE.
191
8 ZUSAMMENFASSUNG 195
A KOMBINIERTE MESSUNSICHERHEIT DES FBG-MI-SENSORS 199
LITERATURVERZEICHNIS 201
SUMMARY 213
DANKSAGUNG 217 |
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| spelling | Siekiera, Alexander 1980- Verfasser (DE-588)1093214058 aut Faser-Bragg-Gitter und Modeninterferenz in Mehrmodenfasern für Sensoren zur simultanen Messung von Temperatur und Dehnung Alexander Siekiera Aachen Shaker Verlag 2016 XX, 218 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.8 cm, 357 g txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Optische Hochfrequenztechnik und Photonik Dissertation Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 2015 Faseroptischer Sensor (DE-588)4123189-2 gnd rswk-swf Dehnungsmessung (DE-588)4149007-1 gnd rswk-swf Bragg-Reflektor (DE-588)4262089-2 gnd rswk-swf Temperaturmessung (DE-588)4133187-4 gnd rswk-swf FBG Faseroptik Sensorik (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Faseroptischer Sensor (DE-588)4123189-2 s Bragg-Reflektor (DE-588)4262089-2 s Temperaturmessung (DE-588)4133187-4 s Dehnungsmessung (DE-588)4149007-1 s DE-604 Shaker Verlag (DE-588)1064118135 pbl Erscheint auch als Online-Ausgabe Siekiera Faser-Bragg-Gitter und Modeninterferenz in Mehrmodenfasern für Sensoren zur simultanen Messung von Temperatur und Dehnung DNB Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=028888834&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
| spellingShingle | Siekiera, Alexander 1980- Faser-Bragg-Gitter und Modeninterferenz in Mehrmodenfasern für Sensoren zur simultanen Messung von Temperatur und Dehnung Faseroptischer Sensor (DE-588)4123189-2 gnd Dehnungsmessung (DE-588)4149007-1 gnd Bragg-Reflektor (DE-588)4262089-2 gnd Temperaturmessung (DE-588)4133187-4 gnd |
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