1 中国矿业大学地下空间智能控制教育部工程研究中心, 江苏 徐州 221116
2 中国矿业大学信息与控制工程学院, 江苏 徐州 221116
利用有限元方法研究了八边形包层结构的光子晶体光纤的光学特性,并结合填充技术具体分析了光流体折射率对数值孔径、有效模场面积等参数的影响。通过在直波导中填充光学流体,可明显降低限制损耗,且在波长1.56 μm处的限制损耗为0.00172 dB·m -1,色散参数为0.00018 ps·THz -1·cm -2,相对灵敏度达66%。该八边形包层结构在宽波长范围内能够实现低色散的光信号传输,同时为高灵敏度的气体传感检测提供了新方案。
光子晶体 相对灵敏度 色散 气体检测
1 中国矿业大学信息与控制工程学院, 江苏 徐州 221116
2 徐州市人工智能与大数据重点实验室, 江苏 徐州 221116
通过在非线性光子晶体光纤的两个特定包层气孔内侧镀甲烷气敏薄膜,实现了一种基于简并四波混频效应的甲烷测量新方法,该方法通过建立光纤中斯托克斯光谱、反斯托克斯光谱的移动与甲烷浓度变化的直接联系来实现对甲烷气体的实时精准检测。实验结果证明,传感器的灵敏度与气敏膜厚度、泵浦波长密切相关。在同一泵浦波长下,随着气敏膜厚度增加,传感灵敏度相应增加;当气敏膜厚度保持不变时,泵浦波长越接近零色散波长,传感灵敏度越高。经过结构参数优化,最终斯托克斯光谱和反斯托克斯光谱所对应的气体传感灵敏度分别达到了-4.87 nm/%和2.83 nm/%。相关测量原理同样适用于其他气体的精准测量和混合气体的组分分析。
测量 光子晶体 四波混频 非线性 气体检测 激光与光电子学进展
2020, 57(19): 191203