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基于温度自补偿的光子晶体光纤光栅的应变传感特性研究
引用本文:谭策,马翰林,冷乐蒙,朱晟昦,王琰,高源,刘海.基于温度自补偿的光子晶体光纤光栅的应变传感特性研究[J].光电子.激光,2017,28(1):12-18.
作者姓名:谭策  马翰林  冷乐蒙  朱晟昦  王琰  高源  刘海
作者单位:中国矿业大学 信息与控制工程学院,江苏 徐州 221116;中国矿业大学 信息与控制工程学院,江苏 徐州 221116;中国矿业大学 信息与控制工程学院,江苏 徐州 221116;中国矿业大学 信息与控制工程学院,江苏 徐州 221116;中国矿业大学 信息与控制工程学院,江苏 徐州 221116;中国矿业大学 信息与控制工程学院,江苏 徐州 221116;中国矿业大学 信息与控制工程学院,江苏 徐州 221116
基金项目:国家自然科学基金(51404268)、江苏省自然科学基金(BK20130206)、高等学校博士学科 点专项科研基金(20130095120020)和江苏省普通高校专业学位研究生实践创新计划项目(S JZZ16_0278)资助项目 (中国矿业大学 信息与控制工程学院,江苏 徐州 221116)
摘    要:在正六边形包层空气孔中填 充特定负折射率温度系数材料,通过温度自补偿实现非温度依赖的应变传感检测。基于耦合 模理论,建立 传感分析模型,结合控制变量法对不同温度和波长下的模式有效折射率进行数值分析。在包 层空气孔填充 不同液体材料,探究基模以及一阶光波模式的谐振波长对温度的不敏感特性,并对PCFBG中 不同光波模 式的温度/应变传感特性进行对比研究。计算结果表明,在包层空气孔填充材料I,环境温度 由-20℃升至100℃,基模光场的反射峰中 心波长仅漂移2.3pm,应变 灵敏度达到1.234pm/με;在包层空气孔 填充材料II, 一阶光波模式仅漂移4.6pm,应变灵敏度为1.311pm/με。表明在光子晶体光纤包层空气孔中填充对应的 温度补偿材料能有效实现具备温度稳定性的高灵敏度应变传感监测。

关 键 词:光子晶体    光纤Bragg光栅    温度自补偿    应变传感
收稿时间:2016/3/3 0:00:00

Strain sensing characteristics of photonic crystal fiber Bragg grating based on temperature self-compensation
TAN Ce,MA Han-lin,LENG Le-meng,ZHU Shen-hao,WANG Yan,GAO Y uan and LIU Hai.Strain sensing characteristics of photonic crystal fiber Bragg grating based on temperature self-compensation[J].Journal of Optoelectronics·laser,2017,28(1):12-18.
Authors:TAN Ce  MA Han-lin  LENG Le-meng  ZHU Shen-hao  WANG Yan  GAO Y uan and LIU Hai
Affiliation:School of Information and Control Engineering,China University of Mining an d Technology,Xuzhou 221116,China;School of Information and Control Engineering,China University of Mining an d Technology,Xuzhou 221116,China;School of Information and Control Engineering,China University of Mining an d Technology,Xuzhou 221116,China;School of Information and Control Engineering,China University of Mining an d Technology,Xuzhou 221116,China;School of Information and Control Engineering,China University of Mining an d Technology,Xuzhou 221116,China;School of Information and Control Engineering,China University of Mining an d Technology,Xuzhou 221116,China;School of Information and Control Engineering,China University of Mining an d Technology,Xuzhou 221116,China
Abstract:
Keywords:photonic crystal  FBG  temperature self-compensation  strain sensing
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