基于包层模谐振的三包层石英特种光纤温度传感特性

摘要：

提出了一种基于包层模谐振的光纤温度传感器.它是通过将三包层石英特种光纤(TCQSF)两端分别与普通单模光纤(SMF)电弧熔接构成的SMF-TCQSF-SMF结构.根据耦合模理论,首先将TCQSF等效为三个同轴波导,按各波导模场的分布特点标量计算其传输模式的色散曲线,并深入研究其耦合长度与传输谱线之间的关系;其次根据光纤的热光效应及热膨胀效应,分析计算该传感器的温度灵敏度;最后选取耦合长度为一个拍长时的传感器进行温度传感实验.实验结果表明,在35-95℃的温度变化范围内,其温度灵敏度为73.74 pm/℃,与理论计算结果一致.因此,该传感器具有结构简单、制备容易、灵敏度高、包层模激发可控等优点,可用于工业生产、生物医学等温度传感领域.

关键词：包层模谐振、温度传感器、三包层石英特种光纤、耦合模理论

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资助基金：国家自然科学基金批准号:61205068,61475133、河北省自然科学基金批准号:F2015203270、河北省高等学校青年拔尖人才计划项目批准号:BJ2014057、燕山大学“新锐工程”人才支持计划和燕山大学信息学院优秀青年基金批准号:2014201资助的课题.Project supported by the National Natural Science Foundation of China Grant Nos.61205068,61475133,the Hebei Provincial Natural Science Foundation,China Grant No.F2015203270,the College Youth Talent Project of Hebei Province,China Grant No.BJ2014057,the "Xin Rui Gong Cheng" Talent Project,and the Excellent Youth Funds for School of Information Science and Engineering,Yanshan University,China Grant No.2014201.

在线出版日期：2016-05-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：167-175