光纤布拉格光栅与空芯光纤多模干涉混合型温度应变双参量传感器

摘要：

针对光纤应变传感器由于温度敏感而引入的测量问题,提出了一种基于光纤布拉格光栅和空芯光纤多模干涉效应的混合型温度-应变双参量传感器.该传感器由两根单模光纤与一段内径小于单模光纤纤芯直径的空芯光纤熔接制成,其中一根单模光纤的光纤端面附近预刻一组光纤布拉格光栅.空芯光纤长度为厘米量级,光波以多模形式在空芯光纤侧壁中传播.结合光纤布拉格光栅和空芯光纤多模干涉效应对温度和应变的不同响应灵敏度,通过求解双参数耦合矩阵同时获取温度和应变两个参量,并有效解决了单个传感器在温度或应变测量时的温度-应变交叉敏感性问题.采用中心波长为1550.172 nm的光纤布拉格光栅与一段长为2.5 cm、内径为5μm的空芯光纤制备了相应的传感器,并进行了温度和应变测试.结果表明,光纤布拉格光栅和空芯光纤的温度灵敏度分别达到10.5306 pm/℃和1.8021 pm/℃,应变灵敏度分别达到0.7207 pm/με和1.2432 pm/με.

关键词：光纤传感器、空芯光纤、光纤布拉格光栅、温度、应变

所属期刊栏目：50

分类号：TN253(光电子技术、激光技术)

资助基金：陕西省自然科学基础研究计划;陕西省教育厅重点科学研究计划

在线出版日期：2021-06-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：158-165