作者单位
摘要
燕山大学信息科学与工程学院, 河北省特种光纤与光纤传感重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
提出了一种折射率不敏感的级联型单模-少模-单模光纤温度传感器。 在制作传感器的过程中, 设置熔接电流为100 mA, 通过将少模光纤与单模光纤进行无错位熔接, 以激发稳定的传输模式, 形成光纤马赫-曾德尔干涉仪。 由于外界环境的改变会引起少模光纤中不同模式之间相位差的改变, 从而导致干涉条纹的漂移, 因此通过检测干涉条纹的漂移量就可以实现待测参数的检测。 少模光纤可以传输LP01, LP11, LP21, LP02共四种模式的光。 实验中对长度为81.5 mm的传感器光谱进行分析可知, 发生干涉的两个模式主要是LP01模和LP11模。 利用该长度的级联型单模-少模-单模光纤传感器进行折射率和温度传感实验, 结果表明, 随着传感器温度不断的增加, 其传输光谱出现了明显的蓝移现象, 在27.6~93.8 ℃的温度变化范围内, 灵敏度高达-85.9 pm·℃-1, 且具有较好的线性度; 在甘油折射率为1.347 1~1.443 9变化范围内, 其传输光谱没有出现明显的漂移现象, 灵敏度仅为3.697 34 nm·RIU-1, 具有折射率不敏感特性。 因此, 相对于传统的包层模干涉型与多模干涉型光纤传感器, 所提出的基于FMF的传感器更易于实现对传输模式的控制与分析, 且具有结构简单、 易于制备、 灵敏度高等优点, 能够避免温度与折射率同测的交叉敏感问题, 可用于电力系统、 生物医学、 航空航天等领域的温度检测。
少模光纤 温度 折射率 级联 Few mode fiber Temperature Refractive index Cascading 
光谱学与光谱分析
2016, 36(11): 3726
作者单位
摘要
1 燕山大学信息科学与工程学院, 河北 秦皇岛 066004
2 河北省特种光纤与光纤传感重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
提出了一种锥形三包层石英特种光纤(TTCQSF)的折射率与温度传感器。它是通过对2根单模光纤(SMF)之间熔接的三包层石英特种光纤(TCQSF)熔融拉锥得到的SMF-TTCQSF-SMF 级联结构,形成了光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)。由于TTCQSF纤芯模和包层模之间的光程差会随着外界环境的变化而改变,从而引起传感器干涉谱的变化,因此可以通过检测传感光谱的变化实现对外界物理量的测量。分别对该传感器进行折射率和温度传感实验,实验结果表明,当溶液折射率在1.3350~1.3466范围、温度在25.7 ℃~94.9 ℃范围内时,随着折射率和温度的增加,传感器的传输光谱分别出现红移和蓝移现象,其折射率灵敏度和温度灵敏度分别为1673.94 nm/RIU 和-0.061 nm/℃,且均具有很好的线性度,其中RIU为单位折射率。该传感器制作简单、灵敏度高,在生物化学、工业生产的折射率和温度测量场合具有较好的应用前景。
光纤光学 三包层石英特种光纤 马赫-曾德尔干涉仪 折射率 温度 
光学学报
2015, 35(12): 1206003

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