基于稀土光纤双花生结的高灵敏度光纤温度传感器

• 作者: 万洪丹 周权 张祖兴 陈乾 陈彧芳
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 传感器 掺铒光纤双花生结 掺镱光纤双花生结 高灵敏度 温度传感 热光效应
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 遥感与传感器
• 页码范围: 259-264
• 页数: 6页
• 分类号: TN248.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202047.0110001

摘要

提出并研究了一种基于稀土光纤双花生结(RDDFP)的光纤温度传感器.采用稀土掺杂光纤制备双花生结,利用其包层模和纤芯模干涉对温度的敏感特性,结合稀土光纤中稀土离子的强热光效应,实现对温度的高灵敏度感知与测量.通过理论和实验研究并对比掺铒光纤双花生结(EDDFP)和掺镱光纤双花生结(YDDFP)两种稀土光纤花生结中的模式干涉和热敏感效应.实验结果表明,相比于普通光纤双花生结,RDDFP具有更强的热光效应和更高的温度灵敏度.其中,EDDFP温度灵敏度为1286 pm/℃,YDDFP温度灵敏度为-2343 pm/℃.基于RDDFP的光纤温度传感器具有灵敏度高、重复性高、全光纤、制作简单、结构紧凑等优势,在电力系统、建筑、航空航天以及海洋开发领域等具有良好的应用前景.