基于S锥结构光纤传感器的研究

• 作者: 杨帆 曹晔 李美琪 鞠慧
• 来源期刊: 青岛大学学报（工程技术版）
• 学科: 工学
• 关键词: S锥 细芯光纤 球形结构 折射率 温度
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 电子通信技术|ELECTRONIC COMMUNICATION TECHNOLOGY
• 页码范围: 1-6
• 页数: 6页
• 分类号: TN253|TP212.14
• 语种: 中文
• DOI: 10.13306/j.1006-9798.2022.02.001

摘要

针对传统基于S锥结构的光纤传感器存在制作工艺复杂、灵敏度低和温度交叉敏感等问题,本文设计并验证了一种同时测量折射率(refractive index,RI)和温度的新型光纤传感器.传感结构由细芯光纤(thin-core fiber,TCF)上制作的S锥结构和单模光纤(single-mode fiber,SMF)上制作的球形结构组成,并对光谱特性进行理论和实验研究.实验结果表明,在1.3384～1.3527的折射率范围内,折射率灵敏度最大可达到-201.19074 nm/RIU,折射率灵敏度是现有的基于单模S锥结构光纤传感器的4倍.在30℃～70℃变化范围中,温度灵敏度最大可达到0.0717 nm/℃.通过将灵敏度系数代入灵敏度矩阵中,可实现折射率和温度的双参量测量,温度交叉敏感问题得以解决,具有制作成本低、结构简单、实验稳定性好等特点.该研究应用前景广阔.