作者单位
摘要
1 西安石油大学理学院, 陕西 西安 710065
2 西北大学物理学院, 陕西 西安 710069
为了简化光纤液位传感器的设计与制作工艺, 提出了一种基于纤芯失配模间干涉的在线型光纤迈克耳孙干涉仪, 由单模光纤熔接一段细径光纤构成。单模-细径光纤熔点处充当耦合器, 激发出光纤高阶包层模, 纤芯基模与高阶包层模被细径光纤端面反射后传输至单模光纤产生模间干涉并输出。传感器干涉条纹清晰、对比度高, 对环境液位改变敏感。对细径光纤长度为12 mm的传感器进行了不同溶液液位和温度响应特性的实验研究, 实验结果表明在0~9 mm 的液位变化范围内, 干涉谷波长与液位呈线性关系, 水液位灵敏度为-0.116 nm/mm, 质量分数为4.7%的 NaCl溶液液位灵敏度为-0.129 nm/mm;在20~80 ℃的水温变化范围内, 干涉谷的温度灵敏度为0.038 nm/℃。传感器结构简单、制作简便, 而且成本低廉, 在石油化工等领域具有较好的应用前景。
光纤光学 传感器 迈克耳孙干涉仪 液位传感器 模间干涉 
光学学报
2018, 38(3): 0328021
作者单位
摘要
1 西安石油大学 理学院 光纤传感实验室,西安 710065
2 西北大学 物理学院,西安 710069
提出了一种基于光纤锥的在线型光纤马赫曾德干涉仪式折射率传感器.传感器是在一根单模光纤上使用光纤熔接机拉制出两个光纤锥,光纤锥的直径为43.7 μm,长度为480 μm.干涉仪中光纤锥充当光纤耦合器,激发出光纤高阶模,并将高阶模耦合进单模光纤使之与纤芯基模形成模间干涉.被环境溶液的折射率、温度的变化改变模式间相位差,将导致干涉仪的传输光谱发生漂移,从而实现传感测量.实验结果表明:当环境溶液的折射率变化范围为1.335~1.403RIU时,传感器的折射率灵敏度为-128.233 nm/RIU;当水溶液的温度变化范围为30~75℃时,传感器的温度灵敏度为0.111 nm/℃.该传感器具有制作方法简单、灵敏度高、成本低等特点,可应用于生物传感测量.
光纤传感 马赫曾德干涉仪 光纤锥 模间干涉 折射率传感 折射率灵敏度 Fiber sensing MachZehnder interferometer Fiber taper Intermodal interference Refractive index sensing Refractive index sensitivity 
光子学报
2016, 45(2): 0206006
作者单位
摘要
1 西北工业大学理学院, 陕西省光信息技术重点实验室, 陕西 西安 710072
2 西北大学物理系, 陕西 西安 710069
3 西安石油大学理学院光电油气测井与检测教育部重点实验室, 陕西 西安 710065
提出并研制了一种结构简单、 成本低廉的温度与应变同时测量系统, 其结构是在保偏光纤Sagnac环内接入一个长周期光纤光栅(LPFG)。 利用LPFG对保偏光纤Sagnac环的透射光谱进行调制, 通过监测谐振峰波长和强度的变化, 发现波长随温度和保偏光纤的应变变化, 强度随LPFG的应变变化, 因此可以实现温度与应变的区分测量, 并且可判断出应变的施加位置。 实验得到该系统的温度灵敏度为0.181 81 nm·℃-1, LPFG区的应变灵敏度为0.005 283 dB·με-1, 保偏光纤Sagnac环区的应变灵敏度为0.015 72 nm·με-1。 实验结果表明该方案可行, 并具有一定的实用性。
长周期光纤光栅 Sagnac环 温度传感 应变传感 Long period fiber grating Polarization-maintaining fiber Sagnac loop Temperature sensing Strain sensing 
光谱学与光谱分析
2012, 32(9): 2318

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