作者单位
摘要
湖北师范大学 物理与电子科学学院, 湖北 黄石 435002
该文提出了一种基于飞秒激光直写的高灵敏度光纤光栅折射率传感器, 同时测量了传感器的温度及轴向应变特性。采用波长为800 nm的飞秒激光刻写了周期为150 μm, 周期数为50, 栅区长度为7.5 mm的长周期光栅。该传感器在折射率测量实验中的灵敏度最高可达1 605 nm/RIU, 在30~330 ℃, 温度灵敏度达到76.52 nm/℃, 传感器的稳定性良好且对应变不敏感, 鲁棒性优良。这种基于飞秒激光直写的长周期光纤光栅, 其折射率灵敏度较高, 耐高温, 具有广泛的应用前景。
飞秒激光 光纤传感器 光纤光栅 折射率 温度 应变 femtosecond laser fiber sensor fiber grating refractive index temperature axial strain 
压电与声光
2023, 45(3): 445
作者单位
摘要
湖北师范大学 物理与电子科学学院, 湖北 黄石 435002
该文设计并制作了一款简易的拉锥空心光纤的高灵敏度传感器, 通过实验测量了其温度与应力特性。首先利用光纤熔接机在两段标准单模光纤之间熔接一段空心光纤, 再对准空心光纤中间位置进行放电, 同时运用两个步进电机在单模光纤两端施加一定的拉力, 这导致法布里-珀罗干涉仪转换为马赫-曾德尔干涉仪。实验结果表明, 此拉锥过程使光纤传感器的温度灵敏度从理论值0.85 pm/℃提升到69.1 pm/℃, 约提升了81.3倍, 轴向应变灵敏度最高可达3.6 pm/με。该器件具有体积小、结构简单和灵敏度高等特点, 在航空航天、医疗监测等领域具有广阔的应用前景。
温度传感器 应力传感器 空心光纤 拉锥 干涉仪 光纤熔接 temperature sensor strain sensor hollow fiber tapered interferometer optical fiber splicing 
压电与声光
2023, 45(1): 139
作者单位
摘要
湖北师范大学物理与电子科学学院,湖北 黄石 435002
制作了敏感材料修饰的拉锥光纤与微腔级联的多参量光纤传感器,并用实验研究了其应变、温度和湿度特性。所提微腔由飞秒激光划线放电形成,并对其进行拉锥。传感器的反射光谱干涉峰对应变的变化敏感,实验结果表明应变灵敏度为4.8 pm/με。然而,该结构对温度与湿度均不敏感,在该结构的锥部涂覆了掺入石墨烯量子点的聚乙烯醇之后,温度和湿度的灵敏度明显提升,此时最大温度灵敏度为20.4 pm/℃,最大相对湿度灵敏度最大为14.6 pm/%。对Dip1、Dip2、Dip3进行分析,再利用三阶矩阵消除交叉敏感,能够同时测量应变、温度和湿度。
光纤光学 光纤传感器 应变 温度 相对湿度 石墨烯量子点 聚乙烯醇 
光学学报
2023, 43(1): 0106003
作者单位
摘要
湖北师范大学物理与电子科学学院,湖北 黄石 435002
提出了一种基于拉锥细芯光纤的温湿度传感器。先将细芯光纤熔接在两段多模光纤的中间,并在多模光纤两端熔接单模光纤,利用拉锥机对细芯光纤进行分步拉锥。实验测得细芯光纤拉锥前后的传感器的温度灵敏度分别为31 pm/℃和72.7 pm/℃。将少量石墨烯量子点-聚乙烯醇涂覆在传感器锥部得到温湿度传感器,实验测得其温度灵敏度最大为288.3 pm/℃,湿度灵敏度可达到131.7 pm/%。该传感器具有性能稳定、灵敏度高、制备简单、成本低的特点,在温度和湿度传感领域具有广阔的应用前景。
传感器 细芯光纤 石墨烯量子点 聚乙烯醇 温度 相对湿度 
中国激光
2023, 50(1): 0113020

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