| 基于微管腔的光纤激光盐度传感研究 |
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| 引用本文： | 沈亮,江俊峰,王双,张建德,杨宁,刘铁根. 基于微管腔的光纤激光盐度传感研究[J]. 光电子．激光, 2022, 33(1): 1-8 |
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| 作者姓名： | 沈亮 江俊峰 王双 张建德 杨宁 刘铁根 |
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| 作者单位： | 天津大学 精密仪器与光电子工程学院,天津 300072 ;天津大学 光电信息技术教育 部 重点实验室,天津 300072,天津大学 精密仪器与光电子工程学院,天津 300072 ;天津大学 光电信息技术教育 部 重点实验室,天津 300072 ;天津市光纤传感工程中心,天津大学光纤传感研究所,天津 300072,天津大学 精密仪器与光电子工程学院,天津 300072 ;天津大学 光电信息技术教育 部 重点实验室,天津 300072 ;天津市光纤传感工程中心,天津大学光纤传感研究所,天津 300072,山东航天电子技术研究所,山东 烟台 264000,山东航天电子技术研究所,山东 烟台 264000,天津大学 精密仪器与光电子工程学院,天津 300072 ;天津大学 光电信息技术教育 部 重点实验室,天津 300072 ;天津市光纤传感工程中心,天津大学光纤传感研究所,天津 300072 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(61735011,2) 、 科技部重大科学仪器开发专项(2013YQ030915)、 载人四期预研项目资助、 天津市高层次创新创业团队人才发展特支计划和天津131创新人才 第一层次培养计划资助项目 1,2,3 (1.天津大学 精密仪器与光电子工程学院,天津 300072； 2.天津大学 光电信息技术教育 部重点实验室,天津 300072； 3.天津市光纤传感工程中心,天津大学光纤传感研究所,天津 300072； 4.山东航天电子技术研究所,山东 烟台 264000) |
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| 摘 要： | 基于光学无源方案的光纤盐度传感器中光与物质的相互作用长度受限,且通常需要单独的流体通道设计,增加了检测复杂度,为此提出了一种基于薄壁微管腔和环腔结构的光纤激光盐度传感器。将薄壁微管腔作为盐度敏感单元和光滤波器,与掺铒光纤相接构成光纤环形谐振腔。通过拉锥光纤耦合在薄壁微管腔激发出回音壁谐振模,其中心波长与盐度线性对应,实现薄壁微管腔内溶液盐度的传感测量。与无增益的微管腔透射谱相比,激光可以提供具有更高信噪比和更窄线宽的传感信号。实验结果表明,在0‰—45‰盐度范围内,提出的光纤激光盐度传感器的传感灵敏度为36.5 pm/‰,线性度达到0.99924,盐度测量误差小于±0.751 3‰,最小探测极限为0.485 5‰,且不需要额外的流体测量通道,有望成为海洋盐度探测的有力工具。
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| 关 键 词： | 回音壁模式 光学谐振腔 光纤传感器 海水盐度 |
| 收稿时间： | 2021-04-27 |
Study of optical fiber laser salinity sensor based on microtube cavity |
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| SHEN Liang,JIANG Junfeng,WANG Shuang,ZHANG Jiande,YANG Ning and LIU Tiegen. Study of optical fiber laser salinity sensor based on microtube cavity[J]. Journal of Optoelectronics·laser, 2022, 33(1): 1-8 |
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| Authors: | SHEN Liang JIANG Junfeng WANG Shuang ZHANG Jiande YANG Ning LIU Tiegen |
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| Affiliation: | Deportment of Precision Instruments and Optoelectronics Engineering,Tianjin University,Tianjin 300072,China ;Key Laboratory of Optoelectronic Informatio n Technology of the Ministry of Education,Tianjin University,Tianjin 300072,C hina,Deportment of Precision Instruments and Optoelectronics Engineering,Tianjin University,Tianjin 300072,China ;Key Laboratory of Optoelectronic Informatio n Technology of the Ministry of Education,Tianjin University,Tianjin 300072,C hina ;Engineering Center of Optical Fiber Sensing,Institute of Optical Fiber Sensing,Tianjin University,Tianjin 300072,China,Deportment of Precision Instruments and Optoelectronics Engineering,Tianjin University,Tianjin 300072,China ;Key Laboratory of Optoelectronic Informatio n Technology of the Ministry of Education,Tianjin University,Tianjin 300072,C hina ;Engineering Center of Optical Fiber Sensing,Institute of Optical Fiber Sensing,Tianjin University,Tianjin 300072,China,Institute of Shandong Aerosp ace Electronics Technology,Yantai,Shandong 264000,China,Institute of Shandong Aerosp ace Electronics Technology,Yantai,Shandong 264000,China and Deportment of Precision Instruments and Optoelectronics Engineering,Tianjin University,Tianjin 300072,China ;Key Laboratory of Optoelectronic Informatio n Technology of the Ministry of Education,Tianjin University,Tianjin 300072,C hina ;Engineering Center of Optical Fiber Sensing,Institute of Optical Fiber Sensing,Tianjin University,Tianjin 300072,China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | optical fiber sensor optical resonator whispering gallery mode sea water salinity |
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