基于熔融拉锥的高灵敏干涉型微光纤氨气传感器

• 作者: 丁继军 傅海威 张敏 张静乐 朱艺 李辉栋 邵敏
• 来源期刊: 光子学报
• 学科: 工学
• 关键词: 微型光纤 马赫曾德干涉仪 氨气传感器 熔融拉锥 倏逝场
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 光纤光学与光通信
• 页码范围: 170-175
• 页数: 6页
• 分类号: TN253
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/gzxb20184703.0306002

摘要

利用光纤火焰熔融拉锥法,制作了一种高灵敏微光纤氨气(NH 3)传感器.该传感器将一段长度为10 mm的保偏光纤接入普通单模光纤中,通过光纤火焰熔融拉锥机将保偏光纤熔融拉伸至直径为8.33μm制作而成.该结构基于马赫-曾德干涉仪的原理,利用保偏光纤纤芯模与包层模相互作用实现模间干涉.外界环境中NH 3浓度变化时,细锥区倏逝场发生变化,通过检测透射谱中波长的漂移,实现传感器对环境中NH 3浓度的测量.实验结果表明,当NH 3浓度由8 ppm～56 ppm变化时,透射谱向长波方向移动约5 nm,且NH 3浓度与波长漂移成二次拟合.在NH 3浓度为32 ppm～56 ppm变化时,可将NH 3浓度与波长漂移近似看成线性关系,此时传感器的灵敏度为176.08 pm/ppm.该传感器具有体积小,制作简单,灵敏度高等优点,可用于不同领域的NH 3传感测量.