基于温度自补偿的光子晶体光纤光栅的应变传感特性研究

• 作者: 冷乐蒙 刘海 朱晟昦 王琰 谭策 马翰林 高源
• 来源期刊: 光电子·激光
• 学科: 工学
• 关键词: 光子晶体 光纤Bragg光栅 温度自补偿 应变传感
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 光电子器件和系统
• 页码范围: 12-18
• 页数: 7页
• 分类号: TN25
• 语种: 中文
• DOI: 10.16136/j.joel.2017.01.0133

摘要

在正六边形包层空气孔中填充特定负折射率温度系数材料,通过温度自补偿实现非温度依赖的应变传感检测.基于耦合模理论,建立传感分析模型,结合控制变量法对不同温度和波长下的模式有效折射率进行数值分析.在包层空气孔填充不同液体材料,探究基模以及一阶光波模式的谐振波长对温度的不敏感特性,并对PCFBG中不同光波模式的温度/应变传感特性进行对比研究.计算结果表明,在包层空气孔填充材料Ⅰ,环境温度由-20℃升至100℃,基模光场的反射峰中心波长仅漂移2.3 pm,应变灵敏度达到1.2348 pm/με;在包层空气孔填充材料Ⅱ,一阶光波模式仅漂移4.6 pm,应变灵敏度为1.311 8 pm/με.表明在光子晶体光纤包层空气孔中填充对应的温度补偿材料能有效实现具备温度稳定性的高灵敏度应变传感监测.