基于表面石墨烯修饰的锥形多模光纤温度传感器

• 作者: 付广伟 刘畅 王梦梅 王碧霖 王颖 付兴虎 金娃 毕卫红
• 来源期刊: 光学学报
• 关键词: 光纤光学 锥形光纤 石墨烯 温度
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 光纤光学与光通信|Fiber Optics and Optical Communications
• 页码范围: 27-35
• 页数: 9页
• 分类号: TN253
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202141.0906002

摘要

提出了一种基于表面石墨烯修饰的锥形多模光纤温度传感器.它由两段普通单模光纤(SMF)之间熔接一段锥形多模光纤(TMMF)构成,并通过液相转移法转移石墨烯薄膜至锥形多模光纤表面.石墨烯与锥形光纤光场相互作用,当外界温度发生改变,表面石墨烯修饰的锥形多模光纤所形成的复合波导的有效折射率随之变化,最终导致其光传输损耗发生变化,实现温度传感.实验结果表明:石墨烯可以有效提升锥形多模光纤的温度传感能力.在20～90℃温度范围内,束腰直径为9.95 μm的表面石墨烯修饰的锥形多模光纤(SG-TMMF)最高能达到0.1589 dB/℃的损耗灵敏度,线性度为0.984,同时,传感器还具有较好的可逆性.该传感器制作简单,灵敏度高,在科学研究和工农业生产的温度测量场合具有较好的应用前景.