基于锥形七芯光纤的紧凑型超声波传感器

• 作者: 杨熙 阴欢欢 邵志华 乔学光
• 来源期刊: 光子学报
• 学科: 工学
• 关键词: 光纤传感 光纤超声波传感器 倏逝场 微纳光纤 七芯光纤
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 光纤光学与光通信|Fiber Optics and Optical Communications
• 页码范围: 228-236
• 页数: 9页
• 分类号: TN247
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/gzxb20225103.0306006

摘要

提出一种基于锥形七芯光纤的紧凑型光纤超声传感器,并进行了实验验证.该传感器由熔接在两根单模光纤之间的锥形七芯光纤制成,形成单模光纤—锥形七芯光纤—单模光纤的级联结构.由于单模光纤和七芯光纤的纤芯不匹配,容易激发高阶模式,被激发的多种模式的光波继续沿着七芯光纤传播,然后到达锥形区域.由于锥度直径的急剧减小,模式间发生干涉,传感器的灵敏度得到提高.制备了不同直径的锥形七芯光纤,并对其模间干涉和超声测量进行了对比分析.超声波在水中传播时,将周期性地改变周围液体的折射率,基于锥形光纤的倏逝场效应,调制锥形光纤中光波的传输.该超声波传感器具有制作简单、信噪比高、频率响应宽等特点.