同时测量温度和折射率的光纤传感器

• 作者: 倪凯 马启飞 黄然
• 来源期刊: 光电子·激光
• 学科: 工学
• 关键词: 光纤传感器 马赫-曾德干涉仪(MZI) 同步测量 温度 折射率
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 光电子器件和系统
• 页码范围: 123-127
• 页数: 5页
• 分类号: TN253
• 语种: 中文
• DOI: 10.16136/j.joel.2017.02.0271

摘要

提出了一种基于马赫-曾德干涉仪(MZI)的温度与折射率同步测量的光纤传感器.本文传感器结构由两个球形结构级联一个锥结构组成,球形结构激发高阶包层模,锥结构扩大了倏逝场穿透深度范围.其原理是当纤芯中传输的光通过第1个球形结构时,一部分光进入包层中传输形成包层模,另一部分光继续在纤芯中传输形成纤芯模,由于纤芯与包层具有不同的折射率,因而纤芯模和包层模之间产生光程差,当两部分光到达另一端的球形结构时,在包层中传输的光耦合进入纤芯,从而与纤芯中传输的光在另一球出射处发生干涉,当外界环境(如温度、折射率等)发生改变,影响光程差,则干涉谱也将随之改变.实验结果表明,本文传感器结构的透射谱中,干涉峰对温度和折射率具有不同的响应灵敏度,因此可以利用矩阵法实现对温度和折射率的同步测量.在10～100℃和1.343 2～1.402 6RIU(refractive index unity)的测量范围内,强度解调可以达到约0.22℃和1×10-4 RIU温度和折射率分辨率.同时发现,波长解调可以达到0.37℃温度分辨率.本文传感器结构简单紧凑、成本低,可适用于多领域实现温度和折射率的双参量同步测量.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	倪凯		8	52	4.0	7.0
2	马启飞		1	0	0.0	0.0
3	黄然		1	0	0.0	0.0