基于包层腐蚀优化折射率敏感的光子晶体光纤马赫-曾德尔干涉仪 
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Photonic Crystal Fiber Mach-Zehnder Interferometer Based on Refractive Index Sensitivity of Cladding Corrosion Optimization
1 广州特种承压设备检测研究院, 广东 广州 510663
2 重庆理工大学理学院, 重庆 400054
3 绿色能源材料技术与系统重庆市重点实验室, 重庆 400054
图 & 表
图 1. 腐蚀装置示意图
Fig. 1. Diagram of corrosion device
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图 2. 由2 cm长的PCF构成的干涉仪对外界折射率的灵敏度。(a)波长偏移图;(b)波长偏移拟合图
Fig. 2. Sensitivity of 2 cm PCF to external refractive index. (a) Image of wavelength shift; (b) fitting image of wavelength shift
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图 3. 不同长度的PCF与干涉仪折射率灵敏度的关系
Fig. 3. Relationship between sensitivity and length of PCF
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图 4. 由腐蚀20 min的3 cm PCF构成的干涉仪对外界折射率的灵敏度。(a)波长偏移图;(b)波长偏移拟合图
Fig. 4. Sensitivity of interferometer with 3 cm PCF to external refractive index after corrosion for 20 min. (a) Image of wavelength shift; (b) fitting image of wavelength shift
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图 5. 由未腐蚀的3 cm PCF构成的干涉仪在不同NaCl溶液中的折射率灵敏度
Fig. 5. Refractive index sensitivity of interferometer with 3 cm PCF in NaCl solution before corrosion
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图 6. PCF形貌图。(a)腐蚀60 min后的光纤显微镜图;(b)未腐蚀端面图
Fig. 6. Patterns of PCF. (a) Microscope image of fiber after corrosion for 60 min; (b) end face before corrosion
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图 7. 波长偏移量随温度的变化
Fig. 7. Variation of wavelength offset with temperature
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表 1由不同长度的PCF构成的干涉仪的折射率灵敏度
Table1. Refractive index sensitivity of PCF with different lengths
| PCF length /cm | Sensitivity /(nm·RIU-1) |
|---|
| 2 | 184.307 | | 3 | 190.174 | | 4 | 206.179 | | 5 | 227.711 |
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表 2由长度3 cm的腐蚀前后的PCF构成的干涉仪对外界折射率的灵敏度
Table2. Sensitivity of interferometer with 3 cm PCF to external refractive index before and after corrosion
| Length /cm | Sensitivity before corrosion /(nm·RIU-1) | Sensitivity after corrosion /(nm·RIU-1) |
|---|
| 2 | 184.307 | 214.071 | | 3 | 190.174 | 254.717 | | 4 | 206.179 | 274.441 | | 5 | 227.711 | 242.246 |
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表 33 cm PCF在不同腐蚀时间下的光谱数据
Table3. Spectral data of 3 cm PCF with different corrosion time
| Corrosion time /min | Number of detectable troughs | Average spectral shift /nm |
|---|
| 0 | 8 | 0.866 | | 10 | 4 | 1.372 | | 20 | 6 | 1.425 | | 30 | 5 | 2.192 | | 40 | 5 | 2.638 | | 50 | 2 | 2.223 |
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黄国家, 马诗章, 王恋, 李仕平, 冯文林. 基于包层腐蚀优化折射率敏感的光子晶体光纤马赫-曾德尔干涉仪[J]. 激光与光电子学进展, 2019, 56(17): 170629. Guojia Huang, Shizhang Ma, Lian Wang, Shiping Li, Wenlin Feng. Photonic Crystal Fiber Mach-Zehnder Interferometer Based on Refractive Index Sensitivity of Cladding Corrosion Optimization[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2019, 56(17): 170629.
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