1 天津大学光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072
2 中佛罗里达大学光学与光电学院, 佛罗里达 奥兰多 32816-2700
为了解决光纤传感器中普遍存在的温度和应变交叉敏感问题,基于少模光纤的模间干涉原理,研究了LP01和LP02模式干涉的应变和温度传感特性,详细分析了模间干涉传感的相位灵敏度理论。结合少模光纤的数值仿真结果,设计了一种温度不敏感的应变传感少模光纤,其纤芯直径为15.1 μm,在1550 nm下纤芯折射率为1.4512,包层折射率为1.444。搭建了实验系统来研究少模光纤温度和应变传感特性,结果表明:理论计算能够较好地预测实验结果;少模光纤在0~600 μm范围内,应变的相位灵敏度为0.0196 rad/μm,在30~330 ℃范围内,对温度不敏感,可有效改善温度和应变的交叉敏感问题。
传感器 少模光纤传感 温度不敏感的应变传感 模间干涉 相位灵敏度