一种新型的液晶填充SM-NC-SM结构光纤温度传感器

摘要：

基于向列相液晶(NLC)和多模干涉原理,提出了一种新型的全光纤温度传感器.在两段普通单模光纤(SMF)中间熔接一段直径为200 μm、长约为10 cm的无心光纤(NCF),之后将其插入充满液晶的毛细管中并用胶棒密封,实现液晶封装的SM-NC-SM结构的制作.其中,液晶可视为NCF的包层,基于NLC的温度-折射率可调性和热光系数大的特性,能通过SM-NC-SM结构传播的光受到温度调制,通过检测特征波长的漂移实现外环境温度测量.实验测得在27～67℃温度范围内的灵敏度高达626.6 prm/℃,并得到特征波长漂移与温度良好的线性关系,其线性度为99.23％.利用设计的传感器搭建了实用的光电检测系统,将波长漂移量的检测转换成电压大小的测量,测得相对误差小于4％.本文设计的传感器结构简单、成本低和灵敏度高,为温度传感应用提供了一种新方法.

关键词：液晶、无心光纤(NCF)、多模干涉、光纤传感器、温度传感器

所属期刊栏目：26

分类号：TN253(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;浙江省自然科学基金

在线出版日期：2016-03-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：2278-2282