基于双模LPFG折射率不敏感双参量传感器

摘要：

环境折射率和环境温度变化是影响光纤应变测量误差的主要因素.本文利用双模光纤纤芯双模式(LP01和LP11)支持特性设计了一款环境折射率不敏感的双模光纤(DMF)长周期光纤光栅LPFG)应变传感器.设计了传感器模型结构,制作了最优化参数的传感器样品.实验测试了DMF-LPFG传感结构对外部环境中应变、温度和折射率的响应.通过在单模光纤上用紫外激光刻写的布拉格光栅(FBG)解决了环境温度的交叉影响.轴向应变实验结果表明,该新型结构传感器在0με～840με应变范围内其轴向应变灵敏度可以达到-5.4 pm/με,该灵敏度值相比较于普通LPFG有很大提高.温度在25℃～80℃范围内其灵敏度为58.86 pm/℃,表现出较好的线性度.同时,传感器对环境折射率变化表现出不敏感特性.通过采用双参数矩阵对少模LPFG和FBG的应变和温度灵敏度进行处理,可以实现双参数的同时解调.该新型复合光栅结构具有良好的传感性能和工程应用前景.

关键词：双模光纤、长周期光纤光栅、布拉格光栅、应变传感器、温度补偿

所属期刊栏目：48

分类号：TN253(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家科技攻关资助项目;国家自然科学基金资助项目;国家重大科研仪器研制资助项目;国家重点研究发展计划

在线出版日期：2021-04-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：76-82