细芯光纤M-Z干涉传感器多参数测量研究

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38 mol.％),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2 mm,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70.2 pm/℃,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-8.12 nm/RIU、1.8 pm/με和2.07 nm/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

所属期刊栏目：27

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;浙江省自然科学基金;中国科学院重点实验室开放基金

在线出版日期：2016-07-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：587-592