基于游标效应的高灵敏度光纤耦合器折射率传感器

• 作者: 郝晋青 韩丙辰
• 来源期刊: 光学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 光纤光学 光纤传感器 折射率传感器 光纤耦合器 游标效应
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 光纤光学与光通信
• 页码范围: 35-41
• 页数: 7页
• 分类号: O436
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202040.0206002

摘要

为解决传统光纤折射率传感器灵敏度较低的问题,提出一种基于游标效应增强的拉锥光纤耦合器折射率传感器.利用拉锥光纤耦合器的双折射效应,在耦合器中形成x偏振态和y偏振态两路模式(奇模与偶模)干涉,两路略有差别的干涉通过叠加,形成游标效应.通过理论分析和数值计算,发现当拉锥耦合器的宽度为1.6～3.2 μm时,奇模与偶模的群双折射系数差值会出现零点,折射率传感器的灵敏度会得到显著增强.在理论分析和数值仿真的基础上,实验研究了宽度为1.6μm的光纤耦合器的折射率传感性能,并在折射率1.333附近获得了30020.0 nm/RIU和-34402.5 nm/RIU的超高灵敏度.该传感器制作简单、结构紧凑且成本较低,在高灵敏度生物医学检测和分析化学领域具有重要应用前景.