张雯 1,2,3刘小龙 1,2,3何巍 1,2,3娄小平 1,2,3祝连庆 1,2,3
1 北京信息科技大学 光电信息与仪器北京市工程研究中心, 北京100016
2 现代测控技术教育部重点实验室, 北京100192
3 北京信息科技大学 光电测试技术北京市重点实验室, 北京100192
研究了长周期光纤光栅( LPFG)级联布拉格光纤光栅(FBG)结构的温度及浓度传感特性。利用飞秒激光直写制作LPFG并级联FBG, 且FBG波谷位于1 551.9 nm, LPFG波谷位置为1 560.5 nm。在30~50 ℃温度变化范围内对传感器温度特性进行测试, 并在25 ℃超净环境下对浓度为3%~30%的葡萄糖溶液进行敏感性测试。实验结果表明: 升温过程FBG中心波长发生红移, 灵敏度26.36 pm/℃, 线性度0.950 8; LPFG中心波长发生蓝移, 灵敏度-24.55 pm/℃, 线性度0.914 2。降温过程FBG中心波长发生蓝移, 灵敏度25.00 pm/℃, 线性度0.945 8; LPFG中心波长发生红移, 灵敏度为-21.82 pm/℃, 线性度0.921 2。FBG对浓度变化不敏感, 当浓度由3%增至30%时, LPFG中心波长发生蓝移, 灵敏度196.36 pm, 线性度0.956 5。结果表明该光纤传感器灵敏度高, 线性度好, 可以同时动态实现温度和浓度的测量。
飞秒激光加工 双参数测量 温度传感特性 浓度传感特性 long period fiber grating LPFG femtosecond laser micromachining FBG fiber Bragg grating dual-parameter measurements temperature sensing characterization concentration sensing characterization 红外与激光工程
2017, 46(9): 0917006
