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细芯光纤M-Z干涉传感器多参数测量研究
引用本文:周孟晖,董新永,杨菁怡,李裔,张淑琴,金尚忠. 细芯光纤M-Z干涉传感器多参数测量研究[J]. 光电子.激光, 2016, 27(6): 587-592
作者姓名:周孟晖  董新永  杨菁怡  李裔  张淑琴  金尚忠
作者单位:中国计量学院 光电技术研究所,浙江 杭州 310018;中国计量学院 光电技术研究所,浙江 杭州 310018;中国计量学院 光电技术研究所,浙江 杭州 310018;中国计量学院 光电技术研究所,浙江 杭州 310018;中国计量学院 光电技术研究所,浙江 杭州 310018;中国计量学院 光电技术研究所,浙江 杭州 310018
基金项目:国家自然科学基金(61475147)、浙江省自然科学基金(Z13F050003)和中国科学院天文光学 技术重点实验室开放课题基金资助项目 (中国计量学院 光电技术研究所,浙江 杭州 310018)
摘    要:实验制备了基于细芯光纤(TCF)的马赫-曾德尔干 涉仪(MZI)并进行了多参数测量传感研究。 传感器采用两段单模光纤(SMF)进行腰椎放大连接细芯光纤,形成MZI结构。利用TCF与SMF 的纤芯直径不匹配,在第1个接点激发出包层模式,包层模在第2个接点耦合进纤芯与纤芯 模产生 干涉,利用干涉条纹的波长漂移实现对外界环境参量的测量。实验所用的TCF纤芯的掺Ge浓 度较高(约为38mol.%),相对折射率和热光系数较普通SMF大,所以在保证 适当的自由光谱范围(FSR) 的前提下,TCF的长可以减小到2mm,传感头尺寸较小,且传感结构对于温度的变化十分 敏感。 实验结果表明,在30~250℃的温度范围内,其温度灵敏度为70.2pm/℃,并具有较好的线 性响应度。测试了传感器对折射率、应变和弯曲的响应,获得的灵敏度分别为-8. 12nm/RIU、1.8pm/με和2.07nm/m-1。

关 键 词:光纤传感   细芯光纤(TCF)   多参数测量   腰椎放大熔接
收稿时间:2015-12-21

Thin-core fiber M-Z interferometer sensor for multi-parameter measurement
ZHOU Meng-hui,DONG Xin-yong,YANG Jing-yi,LI Yi,ZHANG Shu-qin and JIN Shang-zhong. Thin-core fiber M-Z interferometer sensor for multi-parameter measurement[J]. Journal of Optoelectronics·laser, 2016, 27(6): 587-592
Authors:ZHOU Meng-hui  DONG Xin-yong  YANG Jing-yi  LI Yi  ZHANG Shu-qin  JIN Shang-zhong
Affiliation:Institute of Optoelectronic Technology,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China;Institute of Optoelectronic Technology,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China;Institute of Optoelectronic Technology,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China;Institute of Optoelectronic Technology,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China;Institute of Optoelectronic Technology,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China;Institute of Optoelectronic Technology,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China
Abstract:
Keywords:optical fiber sensing   thin-core fibers (TCF)   multi-parameter measuremen t   waist-enlarged fusion splicing
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