基于七芯光纤的迈克尔逊干涉型光纤温度传感器

作     者：张蓉 邵敏 高宏 乔学光 富志鹏 赵力国 ZHANG Rong;SHAO MIN;GAO Hong;QIAO Xueguang;FU Zhipeng;ZHAO Liguo

作者机构：西安石油大学理学院光电油气测井与检测教育部重点实验室陕西西安710065 西北大学物理学院陕西西安710127 中交第一公路勘察设计研究院有限公司陕西西安710068 

基　　金：国家自然科学基金(61805197) 陕西省科技成果转移与推广计划(2021CGBX-38) 西安石油大学研究生创新与实践能力培养计划项目(YCS20111010)资助项目 

出 版 物：《光电子．激光》 (Journal of Optoelectronics·Laser)

年 卷 期：2023年第34卷第4期

页      码：351-357页

摘      要：为了实现对环境温度的精确测量,提出了一种基于七芯光纤(seven-core fiber, SCF)的迈克尔逊干涉型温度传感器。该传感器由单模光纤(single mode fiber, SMF)和SCF熔锥构成,当光由SMF进入SCF时,由于光纤直径的急剧变小,在光纤细锥区域会激发出SCF中的高阶模,这些高阶模与纤芯基模经SCF端面反射后,再次回到细锥区域时发生干涉,并经由SMF输出。制作了不同长度SCF的传感器样品,并分别进行了温度传感实验研究。温度响应实验结果表明,在20—160℃温度范围内,长度为47 mm的传感器的温度灵敏度为0.127 4 nm/℃,拟合线性系数为0.998 3,温度测量分辨率为0.007 8℃,稳定性实验测得传感器的测量标准偏差为0.289 6℃。该温度传感器结构紧凑、易于制作、成本低廉、灵敏度高且测量范围大,在温度监测领域具有一定的应用潜力。

主 题 词：光纤传感 温度传感 光纤温度传感器 迈克尔逊干涉仪 七芯光纤(SCF) 

学科分类：070207[070207] 07[理学] 0702[理学-物理学类] 

D　O　I：10.16136/j.joel.2023.04.0240

馆 藏 号：203120999...