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腐蚀型FBG在非均匀液相介质下的数值响应特性

Numerical Responsive Characteristics of Fiber Bragg Grating Refractive Index Sensors under Uneven Liquid Medium

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摘要

基于光波导理论和传输矩阵法, 研究了光纤Bragg光栅(FBG)折射率传感器在非均匀液相介质下的响应特性。在数值计算中, 分别考虑高折射率区(1.42~包层折射率)和低折射率区(1.33~1.36)两种情况, 并假设非均匀液相介质的折射率分布为线性函数, 仿真结果表明, FBG的反射谱特性强烈依赖于介质折射率分布函数的某些特征参数, 比如折射率沿FBG轴向的分布梯度、折射率在FBG两端的差值。研究结果对FBG折射率传感器在生化传感中的应用具有一定意义。

Abstract

Based on the fiber waveguide theory and the transfer matrix method, the responsive characteristics of the fiber Bragg grating (FBG) refractive index sensors under uneven liquid medium were analyzed in detail. Tow surrounding refractive index (SRI) ranges, including the high SRI region (from 1.42 to the fiber cladding index) and the low ones (from 1.33 to about 1.36), were considered. Numerical results show that the responsive characteristics of the reflectance spectrum of the FBG refractive index sensor were closely related to the properties of the refractive index distribution, such as the refractive index gradient and the Dvalue of the SRI at both its ends. The research results are meaningful for the applications of FBG refractive index sensors in biochemical sensing fields.

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补充资料

中图分类号:TN253

所属栏目:光电技术应用

基金项目:国家自然科学基金项目(50876120);重庆市自然科学基金项目(2010BB2298)

收稿日期:2011-12-05

修改稿日期:--

网络出版日期:--

作者单位    点击查看

罗彬彬:电子科技大学 光电信息学院, 成都 610054重庆理工大学 电子信息工程系,重庆 400054
赵明富:重庆理工大学 电子信息工程系,重庆 400054
周晓军:电子科技大学 光电信息学院, 成都 610054
石胜灰:电子科技大学 光电信息学院, 成都 610054
韩汐:重庆理工大学 电子信息工程系,重庆 400054
汪颖:重庆理工大学 电子信息工程系,重庆 400054
曹阳:重庆理工大学 电子信息工程系,重庆 400054

联系人作者:罗彬彬(luobinbin@cqut.edu.cn)

备注:罗彬彬(1981-), 男, 广西人, 讲师, 博士研究生, 研究方向为光纤光栅传感器技术及其应用。

【1】赵明富,黄德翼. 光纤Bragg倏逝波传感器[J].重庆理工大学学报:自然科学版,2010,24(10):4650.

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引用该论文

LUO Binbin,ZHAO Mingfu,ZHOU Xiaojun,SHI Shenghui,HAN Xi,WANG Ying,CAO Yang. Numerical Responsive Characteristics of Fiber Bragg Grating Refractive Index Sensors under Uneven Liquid Medium[J]. Semiconductor Optoelectronics, 2012, 33(2): 275-279

罗彬彬,赵明富,周晓军,石胜灰,韩汐,汪颖,曹阳. 腐蚀型FBG在非均匀液相介质下的数值响应特性[J]. 半导体光电, 2012, 33(2): 275-279

被引情况

【1】韩汐,赵明富,罗彬彬,王念,曹李华. 长周期光纤光栅三层结构折射率梯度响应特性研究. 半导体光电, 2013, 34(3): 401-404

【2】赵明富,王念,罗彬彬. 基于结构化FBG传感阵列的温度及折射率测量研究. 半导体光电, 2014, 35(4): 708-712

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