| 同时测量温度和折射率的光纤传感器 |
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| 引用本文： | 马启飞,倪凯,黄然.同时测量温度和折射率的光纤传感器[J].光电子．激光,2017,28(2):123-127. |
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| 作者姓名： | 马启飞 倪凯 黄然 |
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| 作者单位： | 中国计量学院 光学与电子科技学院, 浙江 杭州 310018;中国计量学院 光学与电子科技学院, 浙江 杭州 310018;中国计量学院 光学与电子科技学院, 浙江 杭州 310018 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(11404310)和浙江省自然科学基金(LY13F050004)资助项目 (中国计量学院 光学与电子科技学院, 浙江 杭州 310018) |
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| 摘 要： | 提出了一种基于马赫-曾德干涉仪(MZI)的温 度与折射率同步测量的光纤传感器。本文传感器结构由两个球形结构级联一个锥结构组成, 球形结构激发高阶包层模,锥结构扩大了倏逝场穿透深度范围。其原理是当纤芯中传输的光 通 过第1个球形结构时,一部分光进入包层中传输形成包层模,另一部分光继续在纤芯中传输 形成纤芯模,由于纤芯与包 层具有不同的折射率,因而纤芯模和包层模之间产生光程差,当两部分光到达另一端的球形 结构时,在包层中传输的光 耦合进入纤芯,从而与纤芯中传输的光在另一球出射处发生干涉,当外界环境(如温度、折 射率等)发生改变,影响光程 差,则干涉谱也将随之改变。实验结果表明,本文传感器结构的透射谱中,干涉峰对温度和 折射率具有不同的响应灵敏度,因此可 以利用矩阵法实现对温度和折射率的同步测量。在10～100℃和1.343～1.402RIU(refractive index unity)的测量范围 内,强度解调可以达到约0.22℃和1×10－4RIU温度和折射率分辨率。同时发现,波长解调可以达到0.37 ℃温度分辨率。本文传感器结构简单紧凑、成本低,可适用于多领域实现温度和折射率的双 参量同步测量。
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| 关 键 词： | 光纤传感器 马赫-曾德干涉仪(MZI) 同步测量 温度 折射率 |
| 收稿时间： | 2016/5/20 0:00:00 |
Simultaneous temperature and refractive index measurement based on optical fiber senor |
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| MA Qi-fei,NI Kai and HUANG Ran.Simultaneous temperature and refractive index measurement based on optical fiber senor[J].Journal of Optoelectronics·laser,2017,28(2):123-127. |
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| Authors: | MA Qi-fei NI Kai and HUANG Ran |
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| Affiliation: | College of Optical and Electronic Technology,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China;College of Optical and Electronic Technology,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China;College of Optical and Electronic Technology,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China |
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