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一种多模-细芯-多模结构的干涉型光纤传感器
引用本文:辛鹏程,曹晔,宫顺顺,李德强,杨长龙,孙朝阳,李丽君.一种多模-细芯-多模结构的干涉型光纤传感器[J].光电子.激光,2018(7):708-712.
作者姓名:辛鹏程  曹晔  宫顺顺  李德强  杨长龙  孙朝阳  李丽君
作者单位:青岛大学 电子信息学院,山东 青岛 266071,青岛大学 电子信息学院,山东 青岛 266071,山东科技大学 电子通信与物理学院, 山东 青岛 266590,青岛大学 电子信息学院,山东 青岛 266071,青岛大学 电子信息学院,山东 青岛 266071,青岛大学 电子信息学院,山东 青岛 266071,山东科技大学 电子通信与物理学院, 山东 青岛 266590
摘    要:设计并制作了一种基于马赫-曾德干涉仪(Mach -Zehnder interferometer,MZI)原理的温度与压力同 时测量的光纤传感器,该传感器采用多模-细芯-多模(Multimode fiber -Thin core fib er- Multimode fiber,MTM)结构,其原理是,当多模光纤(Multimode fiber,MMF)中的光到达第 1个熔接点时 一部分进入细芯光纤(Thin core fiber,TCF)的纤芯,激发起纤芯模;另一部分进入TCF的 包层,激发起 包层模。当这两部分光到达第2个熔接点处时,TCF纤芯中的光进入MMF的纤芯,TCF包层中 的光一部分进入 到MMF的包层,另一部分进入MMF的纤芯,与纤芯模式发生干涉。外界环境如温度、压力等发 生改变时干涉 谱将随之漂移,因此可以通过观察光谱中干涉谷的漂移来测量外界温度、压力的变化。当温 度变化范围为 30℃时,实验测得Dip1、Dip2的温度 灵敏度分别为0.042nm/℃、0.051nm/℃。当 压力变化范围为 0N-9.8N时,实验测得Dip1、Dip2的压力灵敏度分别为-0.240nm/N、-0.524nm/N。由于 Dip1和Dip2对温度 和压力的灵敏度分别不同,因此可以利用矩阵实现对温度和压力的同时测量。该传感器制造 简单精巧,成本较低,具有一定的研究以及应用价值。

关 键 词:干涉型光纤传感器    多模-细芯-多模结构    温度    压力    同时测量
收稿时间:2017/11/9 0:00:00

Interferometric fiber optic sensor with multimode fiber-thin core fiber- multimode fiber structure
XIN Peng-cheng,CAO Ye,GONG Shun-shun,LI De-qiang,YANG Chang-long,SUN Chao-yang and LI Li-jun.Interferometric fiber optic sensor with multimode fiber-thin core fiber- multimode fiber structure[J].Journal of Optoelectronics·laser,2018(7):708-712.
Authors:XIN Peng-cheng  CAO Ye  GONG Shun-shun  LI De-qiang  YANG Chang-long  SUN Chao-yang and LI Li-jun
Affiliation:School of Electronic Information,Qingdao University,Qingdao 266071,China,School of Electronic Information,Qingdao University,Qingdao 266071,China,College of Electronic Communication and Physics,Shandong University of Science and Technology,Qingdao 266590,China,School of Electronic Information,Qingdao University,Qingdao 266071,China,School of Electronic Information,Qingdao University,Qingdao 266071,China,School of Electronic Information,Qingdao University,Qingdao 266071,China and College of Electronic Communication and Physics,Shandong University of Science and Technology,Qingdao 266590,China
Abstract:
Keywords:interferometric fiber optic sensor  multimode fiber-thin core fiber-multimode fiber structure  temperature  pressure  simultaneous measurement
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