基于同轴光子带隙晶体的应变传感器

作     者：史鹏飞 高仁璟 刘书田 SHI Peng-fei;GAO Ren-jing;LIU Shu-tian

作者机构：大连理工大学运载工程与力学学部工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116023 

基　　金：国家973重点基础研究发展计划资助项目(No.2011CB610304) 国家自然科学基金资助项目(No.11172052 No.11372063 No.11332004) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(No.2342013DUT13RC(3)28) 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2015年第23卷第4期

页      码：956-964页

摘      要：基于微波网络理论,提出了一种基于变绝缘层的同轴光子带隙晶体应变传感器的设计方法。给出了同轴光子带隙晶体传感器的结构形式,推导了传感器带隙极值频率与晶体电长度之间的关系。根据给定监测频点设计了传感器的几何尺寸及材料参数,计算了传感器的S参数,计算结果与仿真结果相吻合。分析了提高该传感器灵敏度和品质因数的方法,并搭建了实验测试平台。实验结果表明:当应变量由0με提高至10 000με时,极值频率由2.450GHz移至2.432GHz,频移量为18 MHz,灵敏度为1.8kHz/με。得到的实验结果与仿真结果相吻合,验证了本文所提出的基于变绝缘层的同轴光子带隙晶体应变传感器设计方法的可行性和有效性。该传感器可满足不同灵敏度需求下对应变的实时监测。

主 题 词：同轴光子带隙晶体 应变传感器 变绝缘层 特性阻抗 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/ope.20152304.0956

馆 藏 号：203843652...