基于非本征光纤光栅法布里-珀罗滤波器与光电振荡器的高灵敏磁场传感

摘要：

提出并实现一种基于非本征光纤布拉格光栅法布里-珀罗(EFBG-FP)滤波器与光电振荡器(OEO)相结合的高灵敏磁场传感系统.EFBG-FP滤波器由两个端面研磨良好并插入陶瓷插芯进行轴向对准的光纤布拉格光栅(FBG)构成,然后将其与具有凹槽结构的磁致伸缩合金(MA)结合形成磁场传感单元.该EFBG-FP滤波器具有窄带滤波特性,将其放置在OEO环腔中,OEO振荡频率将由光源载频和EFBG-FP滤波器陷波中心频率的差值决定.当外界磁场变化时,EFBG-FP滤波器空气腔的长度会随MA长度的变化而变化,进而使EFBG-FP滤波器陷波波长发生漂移,最终引起OEO振荡频率发生改变.因此,可以通过监测振荡频率的变化实现对外界磁场的测量.实验结果表明,在20.2～21.8 mT磁场范围内,该系统磁场灵敏度为4.258 GHz/mT.所提出的传感系统具有高灵敏度、高分辨率、低成本和易于制作等优点,在医疗检测、地球物理、资源勘探和航空航天等领域中具有潜在的应用价值.

关键词：光纤光学、光纤传感器、微波光子学、光纤布拉格光栅法布里-珀罗腔、光电振荡器、磁场测量

所属期刊栏目：44

分类号：TN29(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

在线出版日期：2024-08-25（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：63-69