南京师范大学物理科学与技术学院, 江苏 南京 210023
通过在激光反馈干涉(LFI)系统中引入衍射光栅,提出了一种基于利特罗结构的激光反馈光栅干涉(LFGI)技术,用于一维和二维精密位移的测量。半导体激光器出射的光束以利特罗条件入射至反射式全息光栅,衍射光沿入射光方向返回激光腔后,腔内会发生激光反馈干涉效应。引入正弦相位调制解调技术,高精度地测量一维和二维微位移。利特罗结构和LFGI系统具有自准直性好、结构紧凑、易于操作和系统稳定性高的优点。实验结果表明,利特罗式LFGI系统的位移测量精度可以达到10 nm量级。
测量 位移测量 自混合干涉 衍射光栅 利特罗结构 正弦调制
Author Affiliations
Abstract
Jiangsu Key Laboratory on Opto-Electronic Technology, School of Physical Science and Technology, Nanjing Normal University, Nanjing 210023, China
A fiber in-line Fabry–Pérot interferometer is presented. The sensing head consists of a micro ellipsoidal air cavity and a small section of solid-core photonic crystal fiber. The reflective index (RI) and temperature can be interrogated simultaneously through a fast Fourier transform and by tracing the dip wavelength shift of the reflective spectrum. Experimental results show that the RI amplitude and wavelength sensitivities are 5.30/RIU and 8.46×10 1 nm/RIU in the range from 1.34 to 1.43, and the temperature amplitude and wavelength sensitivities are 6.8×10 4/°C and 2.48×10 3 nm/°C in the range from 15°C to 75°C, respectively. Easy fabrication, a simple system, and simultaneous measurement make it appropriate for dual-parameter sensing application.
280.4788 Optical sensing and sensors 060.2370 Fiber optics sensors Chinese Optics Letters
2016, 14(5): 050601
南京师范大学物理科学与技术学院光电技术省重点实验室, 南京 210097
提出了一种用阵列波导光栅复用光纤微机电系统法布里珀罗压力传感器的方法,实现了法布里珀罗压力传感器的准分布式测量。传感器基于法布里珀罗腔干涉的原理,采用微机电系统技术加工制作,用双波长方法解调干涉信号,利用传感器对两个不同波长光的反射率的比值与压力的单值关系确定所施加压力的大小,用阵列波导光栅实现传感器复用。理论分析与实验验证了传感器解调和复用的基本原理。实验结果表明:在压力的线性测量范围(0～1.5 MPa)内,系统的灵敏度(相对反射率比值/压力)可达到0.02026 MPa-1,测量结果具有较好的线形性,相对反射率比值的标准偏差小于3×10-4。该系统可以补偿传感器光网中和波长无关的变动引起的误差,具有好的线性、灵敏度和精度,复用能力强且复用传感器间无串扰。
导波与光纤光学 法布里珀罗传感器的复用 双波长解调 微机电系统 阵列波导光栅
