基于微椭球空气腔的光纤压力传感器的设计

作     者：王婷婷 李志鹏 沈娟 WANG Tingting;LI Zhipeng;SHEN Juan

作者机构：南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 

基　　金：国家自然科学基金项目(61405094) 江苏高校优势学科Ⅱ期建设工程项目 

出 版 物：《半导体光电》 (Semiconductor Optoelectronics)

年 卷 期：2017年第38卷第6期

页      码：798-801,805页

摘      要：设计了一种新型的在线光纤法布里-珀罗(F-P)压力传感器。该传感器的F-P腔为微椭球空气腔,由光纤熔接机以特定的熔接参数熔接单模光纤和实芯光子晶体光纤而成。该传感器基于F-P干涉原理测量压力,全石英结构,制作工艺简单,温度串扰小。分析了封闭的椭球形空气F-P腔中短轴直径(腔长)与长轴半径(敏感膜有效半径)的关系;利用高斯光束传输理论分析了空气F-P腔形状与腔内损耗的关系。分析了SiO2敏感膜受压后中心挠度与膜厚、有效半径的关系。建立了SiO2膜的压力敏感特性模型,在施加均布载荷条件下对模型的挠度形变特性进行了数值解析和有限元仿真。仿真了传感器F-P干涉条纹波谷波长与压力的关系,为设计制作光纤微压传感器提供了理论依据。

主 题 词：光纤传感器 法布里-珀罗干涉 压力传感 SiO2膜 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.16818/j.issnl001-5868.2017.06.006

馆 藏 号：203279888...