博碩士論文 88226034 詳細資訊




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姓名 黃鴻傑( Hong-Jie Huang)  查詢紙本館藏   畢業系所 光電科學與工程學系
論文名稱 亂相編碼於體積全像之全光學分佈式光纖感測系統之研究
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摘要(中) 當對此多模光纖引入一外力擾動時,例如應力、溫度改變,會導致光
纖內傳導各個模態間的光程有不一致的變化,再利用 LiNbO3 晶體配
合體積全像光學,作為儲存資料、訊號運算,以及顯式結果的媒介,
而結構成此一全光學分佈式光纖感測系統。
由於一獨特的光纖光斑相對於一獨特的外在干擾,因此當此多模
步階式光纖受到外在干擾時,以此光纖光斑當做參考光,同時間以另
一道帶有相當干擾數值的訊號光,兩道光在空間上產生獨特的明亮相
間干涉條紋,利用光折變晶體的特性,將此明亮相間的干涉條紋,以
折射率變化的方式記錄起來,當記錄的步驟完成之後,此一光折變晶
體 LiNbO3 便身兼資料庫與運算器的功能。我們遮蔽住所有帶有干擾
數值的訊號光,以受到獨特外在干擾的光纖光斑照射寫錄完成的晶
體,LiNbO3 便即時地繞射出相對的干擾數值。此一系統的優點在於
資料儲存、訊號運算以及顯示完全是光學的方式,無須電子的媒介,
因而謂之全光學式系統。
此一系統的應用更延伸至分佈式干擾的偵測,不僅僅是定點式外
在干擾的檢測系統,對於不同位置的外在干擾,都能因應需要而設計
出適合的系統,本文就是針對此一要題的研究。
論文目次 目錄 I
圖索引 IV
第一章 導論 1
1-1 光折變體積全像光學 1
1-2 光纖感測器 1
1-3 論文大綱 3
第二章 光折變效應與體積全像 4
2-1 光折變效應 4
2-2 鈮酸鋰晶體之光折變效應響應 9
2-2-1 鈮酸鋰之電光效應 9
2-2-2 折射率光柵之響應時間 11
2-2-2-1 折射率光柵形成時間 11
2-2-2-2 光柵衰減時間 13
2-3 體積全像 14
2-4 多工儲存之機制 17
2-4-1 角度多工 18
2-4-2 波長多工 19
2-4-3 位移多工 20
2-4-4 相位多工 21
II
第三章 光纖原理 23
3-1 全反射 23
3-2 數值孔徑 25
3-3 光纖模態 26
3-4 光纖光斑 33
第四章 全光學分佈式光纖感測系統 35
4-1 設計原理 35
4-2 系統架設 37
4-3 實驗步驟 41
4-4 數據分析 42
4-4-1 歸一化繞射效率 42
4-4-2 齒輪間隙 44
第五章 理論模擬 47
5.1 模擬光纖光斑 48
5.2 高斯分佈 50
5.3 光纖增長量 54
5.4 模擬繞射效率 56
5-4-1 記錄位置與繞射效率關係之模擬 57
5-4-2 光纖數目與繞射效率關係之模擬 58
5-4-3 分佈式擾動與繞射效率關係之模擬 60
III
第六章 實驗結果 61
6-1 記錄位置與繞射效率之關係 61
6-2 光纖數目與繞射效率之關係 71
6-3 分佈式擾動與繞射效率之關係 80
第七章 結論 86
參考資料
87
中英文對照表 90
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[25] 陳逸明,利用亂相編碼與體積全像之全光學式光纖感測系統,
國立中央大學光電所碩士論文,中華民國八十九年.
指導教授 孫慶成(Ching-cherng Sun) 審核日期 2001-7-17
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