光纤表面等离子体波传感器在环氧树脂固化监测中的应用

"光纤表面等离子体波传感器用于固化监测的研究" 本文主要探讨了一种基于光纤表面等离子体波传感器(Fiber Optic Surface Plasmon Wave Sensor, FOSPW)的折射率测量技术，并将其应用于环氧树脂复合材料的固化过程监测。这种传感器能够精确地检测到材料折射率的变化，从而对固化过程进行实时跟踪。 表面等离子体波(Surface Plasmon Waves)是光子与物质中的自由电子相互作用产生的电磁波，它们在金属与介质界面附近传播，对周围环境的折射率非常敏感。光纤表面等离子体波传感器巧妙地利用了这一特性，通过将光纤的一端镀上金属层，当光通过光纤传输时，如果遇到折射率变化的介质，会激发表面等离子体波，导致光强的显著改变。通过测量这种光强变化，就能计算出待测介质的折射率。 在研究中，作者对不同折射率的溶液进行了实验，以验证传感器的性能和准确性。这些溶液模拟了环氧树脂在固化过程中的不同状态。实验结果显示，设计的光纤传感探头和配套测试系统能有效捕捉到折射率的微小变化，从而反映出环氧树脂在固化过程中的不同阶段。整个系统表现出良好的稳定性，测试结果与预期的固化过程相吻合，证明了该方法在实际应用中的可行性。 环氧树脂是一种广泛应用于航空、航天、电子等领域的高分子材料，其固化过程的监测对于优化制造工艺、确保产品质量至关重要。传统的监测方法可能无法提供实时、精确的数据，而光纤表面等离子体波传感器技术的引入，为这一问题提供了新的解决方案。 此外，该研究还讨论了传感器设计的关键要素，包括探头结构、测试系统的构建以及数据处理方法，这些都对提高传感器的灵敏度和可靠性起到了关键作用。通过优化这些参数，可以实现对各种材料固化过程的精确监测，不仅限于环氧树脂，还可扩展到其他对折射率变化敏感的材料。 这项研究展示了光纤表面等离子体波传感器在材料科学特别是固化监测领域的潜力。未来，随着技术的进一步发展和完善，这类传感器有望在更多领域得到广泛应用，提供更高效、准确的监测手段。