摘要：针对光纤微腔盐度传感器的温度交叉敏感问题,设计了一种基于陶瓷插芯和氧化锆套筒相结合的开放式盐水腔,利用氧化锆的正热膨胀系数抵消盐水的负热光系数,补偿温度对盐度测量的影响。为进一步提高盐度检测灵敏度,将开放盐水腔和封闭空气腔并联,通过精确控制两腔的自由光谱范围,使干涉谱产生游标效应,利用游标现象实现盐度灵敏度放大。实验结果表明:盐水腔的温度灵敏度仅为0.025 nm/℃,远低于盐水热光系数导致的温度灵敏度(-0.35nm/℃);在0~3%的盐度内,并联双腔的盐度灵敏度达到了0.180 8 nm/%,比单个盐水腔的盐度灵敏度提高了10.5倍。该传感器具有易于制造、灵敏度高、性能稳定等优点,理论上可实现温度的完全补偿。

摘要：设计了一种基于谐波游标效应的光纤温度传感器,该传感器由光纤萨尼亚克干涉计(SI)和法布里-珀罗干涉计(FPI)级联而成,其中FPI的自由光谱范围近似为SI的整数倍。将FPI作为参考干涉计,通过改变SI中熊猫光纤的长度,分别制备了基于0阶、1阶和2阶谐波游标效应的光纤温度传感器。实验结果表明:当游标效应放大倍率相同时,0阶、1阶和2阶谐波游标效应对应的光纤传感器具有几乎相同的温度灵敏度,但谐波游标效应对应的熊猫光纤长度失谐量明显大于普通游标效应,且阶数越高对应的失谐量越大。从放大倍率控制和制备难度上讲,谐波游标效应明显优于普通游标效应。以上实验结果与理论分析结果相吻合。