基于增强型游标效应的光纤温度传感器 |
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引用本文: | 高佳乐,杨玉强,牟小光,张钰颖,李雨婷,李依潼.基于增强型游标效应的光纤温度传感器[J].光学精密工程,2023(24):3531-3539. |
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作者姓名: | 高佳乐 杨玉强 牟小光 张钰颖 李雨婷 李依潼 |
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作者单位: | 1. 广东海洋大学深圳研究院;2. 广东海洋大学智慧海洋传感网及其装备工程技术研究中心;3. 广东海洋大学广东省南海海洋牧场智能装备重点实验室;4. 广东海洋大学机械工程学院 |
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基金项目: | 广东省自然科学基金面上项目资助(No.2023A1515011212,No.2022A1515011603); |
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摘 要: | 提出了一种基于增强型游标效应增敏的高灵敏度光纤温度传感器,该传感器由对温度均敏感的法布里-珀罗干涉计(Fabry-Perot Interferometer,FPI)与萨格奈克干涉计(Sagnac Interferometer,SI)级联构成。FPI为聚二甲基硅氧烷(PDMS)填充空芯光纤(HCF)形成的PDMS腔,SI由单模光纤环内熔接一段熊猫光纤而成。FPI和SI具有相反的温度响应,随温度的升高,FPI的干涉谱逐渐红移,而SI的干涉谱逐渐蓝移,从而产生增强型游标效应,其温度灵敏度远大于单个FPI或单个SI,且放大倍率明显高于普通游标效应。实验结果表明:36~39℃温度范围内,该传感器温度灵敏度达到了-57.85 nm/℃,分别为单个FPI和SI灵敏度的44.8倍和30.8倍,分别为普通游标效应放大倍率的2.56倍和1.66倍。该传感器具有灵敏度高、稳定性能好、制备成本低等优点,具有非常好的应用前景。
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关 键 词: | 光纤传感器 法布里-珀罗干涉计 萨格奈克干涉计 增强型游标效应 聚二甲基硅氧烷 |
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