多芯光纤构成的温度与折射率同时测量的光纤传感器

作     者：张傲岩 黄会玲 江超 董航宇 王解 刘昌宁 孙四梅 胡荟灵 ZHANG Ao-yan;HUANG Hui-ling;JIANG Chao;DONG Hang-yu;WANG Jie;LIU Chang-ning;SUN Si-mei;HU Hui-ling

作者机构：湖北师范大学物理与电子科学学院 

基　　金：湖北师范大学2015年优秀创新团队项目(T201502) 湖北省自然基金项目(2016CFC742)资助项目 

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

年 卷 期：2019年第30卷第10期

页      码：1017-1025页

摘      要：本文设计了一种"单模光纤-多模光纤-多芯光纤-多模光纤-单模光纤"的全光纤Mach-Zehnder干涉仪结构。在该结构中多模光纤充当耦合器,不同模式的光在多芯光纤中传输时将产生光程差,形成Mach-Zehnder干涉。当环境温度和折射率变化时,通过分析干涉仪透射光谱中不同谐振峰的漂移量,实现折射率与温度的测量。实验结果表明,传感器低温灵敏度最高达到46.0 pm/℃,高温灵敏度最高达到109.0 pm/℃,折射率灵敏度最高达到54.3 nm/RIU(RIU为折射率单位)。另外,通过同时监测传感器透射谱的两个谐振峰值波长随环境温度和折射率的漂移情况,实现了环境温度与折射率的同时测量,不存在交叉敏感。该传感器结构简单、制作容易、重复性好、响应稳定、具有多路复用功能,在传感领域有广泛的应用前景。

主 题 词：光纤传感器 Mach-Zehnder干涉仪 多芯光纤 光纤熔接 多模干涉 温度和折射率 

学科分类：0808[工学-自动化类] 070207[070207] 0809[工学-计算机类] 07[理学] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.16136/j.joel.2019.10.0133

馆 藏 号：203828981...