| FBG级联MZI的温度和酒精溶液浓度传感特性研究 |
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| 引用本文： | 李达,何巍,娄小平,董明利,祝连庆.FBG级联MZI的温度和酒精溶液浓度传感特性研究[J].仪器仪表学报,2017,38(12):3020-3027. |
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| 作者姓名： | 李达 何巍 娄小平 董明利 祝连庆 |
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| 作者单位： | 北京信息科技大学 光电信息与仪器北京市工程研究中心北京100016,北京信息科技大学 光电信息与仪器北京市工程研究中心北京100016,北京信息科技大学 光电信息与仪器北京市工程研究中心北京100016,北京信息科技大学 光电信息与仪器北京市工程研究中心北京100016,北京信息科技大学 光电信息与仪器北京市工程研究中心北京100016 |
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| 基金项目： | 教育部“长江学者和创新团队”发展计划（IRT_16R07）、北京市教委2015年度创新能力提升计划（TJSHG201510772016）、北京市优秀人才培养（2016000020124G070）项目资助 |
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| 摘 要： | 为了测量白酒蒸馏过程中的温度和酒精溶度,制作了一种基于马赫曾德仪(MZI)与光纤布拉格光栅(FBG)级联的可同时测量温度和酒精溶液浓度的光纤传感器。FBG是利用飞秒激光逐线刻写的方式在单模光纤(SMF)中制作的周期为2.2μm,布拉格波长为1 591.21 nm,透射谱深度可达23 d B的4阶光纤布拉格光栅;MZI是将细芯光纤和SMF采用纤芯错位和锥腰扩大熔接技术制作的腔长为8.7 mm,对比度为28.5 d B的透射式光纤干涉传感器。基于多光束干涉理论对传感器的温度和酒精溶液浓度传感特性进行分析,利用MZI干涉波谷与FBG透射峰的灵敏度差异,结合灵敏度系数矩阵实现对温度和酒精溶液浓度的同时测量。实验中,传感器的酒精溶液浓度和温度灵敏度分别可达-41.37 pm/%和58.96 pm/℃。该传感结构在白酒酿造产业有潜在的应用前景。
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| 关 键 词： | 光纤传感器 飞秒激光 光纤布拉格光栅 马赫曾德干涉仪 酒精溶液浓度 |
Simultaneous measurement of temperature and alcohol solution concentration based on the cascade of FBG and MZI |
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| Li D,He Wei,Lou Xiaoping,Dong Mingli and Zhu Lianqing.Simultaneous measurement of temperature and alcohol solution concentration based on the cascade of FBG and MZI[J].Chinese Journal of Scientific Instrument,2017,38(12):3020-3027. |
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| Authors: | Li D He Wei Lou Xiaoping Dong Mingli and Zhu Lianqing |
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| Affiliation: | Beijing Engineering Research Center of Optoelectronic Information and Instruments, Beijing Information Science and Technology University, Beijing 100016, China,Beijing Engineering Research Center of Optoelectronic Information and Instruments, Beijing Information Science and Technology University, Beijing 100016, China,Beijing Engineering Research Center of Optoelectronic Information and Instruments, Beijing Information Science and Technology University, Beijing 100016, China,Beijing Engineering Research Center of Optoelectronic Information and Instruments, Beijing Information Science and Technology University, Beijing 100016, China and Beijing Engineering Research Center of Optoelectronic Information and Instruments, Beijing Information Science and Technology University, Beijing 100016, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | fiber optics sensors femtosecond laser fiber Bragg grating Mach Zehnder interferometer concentration of alcohol solution |
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