1 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆 400044
2 成都电子科技大学宽带光纤传输及通信网络技术教育部重点实验室, 四川 成都 610054
利用高频CO2激光在普通通信单模光纤上制作了非对称折变型超长周期光纤光栅(ULPFG), 由于这种光栅具有较高的外界折射率响应灵敏度, 可基于此设计制作高灵敏度湿度传感器。通过在ULPFG的表层涂覆一层具有较强吸水性的新型纳米复合水凝胶, 水凝胶通过吸收空气中的水蒸气而使自身的折射率发生变化, 从而导致ULPFG透射谱的谐振峰发生漂移, 通过检测ULPFG谐振峰的漂移量就实现了对环境湿度参量的传感。实验结果表明, 在38%～96%的相对湿度变化范围内, 光栅谐振峰的最大漂移量可达约30 nm, 比先前一些报道的湿度传感器的灵敏度高出近3倍。
传感器 超长周期光纤光栅 水凝胶 湿度
1 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆 400044
2 成都电子科技大学宽带光纤传输与通信系统技术教育部重点实验室, 四川 成都 610054
提出一种基于旋转折变型长周期光纤光栅(R-LPFG)实现应变和温度同时测量的新方法。旋转折变型长周期光纤光栅是利用高频CO2激光在扭曲的普通单模通信光纤上制作的。这种特殊折变结构实现了纤芯基模与非对称包层模L1k奇模和偶模的同时耦合, 从而导致R-LPFG的谐振峰发生分裂。通过对这种光栅的应变和温度特性进行实验研究发现, 当对它施加轴向应力时, 其传输谱的两个谐振峰会向不同方向漂移; 而当外界温度改变时, 两个峰则会向同一方向漂移且波长漂移灵敏度几乎相同, 大约为0.07 nm/℃。
测量 光纤传感 长周期光纤光栅 旋转折变 应变 温度
1 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆 400044
2 电子科技大学宽带光纤传输与通信系统技术教育部重点实验室, 成都 610054
报道了一种用高频CO2激光脉冲在普通通信光纤包层边缘单侧写入的新型长周期光纤光栅。研究发现,这种长周期光纤光栅的折射率变化主要发生在光纤包层区域,而纤芯的折射率变化较小;同时该光栅的附加损耗低于0.5 dB。进一步折射率特性实验研究表明,由于其特殊的折变结构,这种光栅具有较高的外界环境灵敏度,当外界折射率在1.41～1.45范围内变化时,其谐振波长漂移量高达15.52 nm,比实验测得的用传统方法写入的长周期光纤光栅谐振波长漂移量高出近3倍,这种光栅结构在光纤传感中将具有重要的应用。
导波光学 长周期光纤光栅 高频CO2激光 包层折变 折射率测量
