مدل سازی و شبیه سازی حسگر دمای توری براگ فیبر نوری با روکش فلزی

در سالهای اخیر، حسگرهای فیبر نوری با توری براگ (fbg) تحول عظیمی در زمینه حسگرهای فیبر نوری ایجاد کرد. اندازه کوچک، وزن سبک، کدگذاری ذاتی طول موجی و ایمنی در برابر تداخل های الکتریکی-مغناطیسی از مزایای حسگرهای fbg نسبت به حسگرهای فیبر نوری معمولی است. در این پایان نامه مدل سازی و تحلیل تئوری حسگرهای دمایی فیبر توری براگ با روکش فلزی مورد بررسی قرار گرفته است. در حسگرهای فیبر توری براگ، دوره تناوب توری و ضریب شکست موثر فیبر در اثر تغییر پارامتر فیزیکی تغییر می کنند، که سبب جابه جایی طول موج براگ می شود. دقت اندازه گیری به میزان جابه جایی طول موج براگ بستگی دارد. طیف بازتابی توری براگ با استفاده از روش ماتریس انتقال تحلیل و تأثیر مشخصات ساختاری توری از جمله اختلاف ضریب شکست، طول توری، تأثیر ایجاد انتقال فاز و نیز توری با ساختار نامنظم مورد بررسی قرار گرفته است. در مرحله بعدی عملکرد حسگر fbg با روکش فلزی با جنس، تعداد و ضخامت و نیز مشخصات خود فیبر مانند ضریب شکست موثر فیبر و قطر فیبر توری براگ مورد بررسی قرار گرفته است. نتیجه های نظری بدست آمده در تطابق کامل با کارهای تجربی گزارش شده است. در پایان با استفاده از نتایج بدست آمده یک حسگر دمایی فیبر توری براگ با مشخصات بهینه ارائه شده است. مدل سازی با استفاده از نرم افزار matlab انجام گرفته است. هم چنین مدل جدیدی برای اندازه گیری دمای محیط هایی با گرادیان دما با درنظر گرفتن عملکرد توری نامنظم ارائه شده است.