基于无芯光纤的多参数测量传感器

摘要：

设计并制作了一种基于单模-无芯-单模-无芯-单模光纤结构的马赫-曾德尔传感器,可用来同时测量折射率和温度.该传感器中,两处无芯光纤充当输入、输出耦合器,中间单模光纤作为传感臂.利用有限元仿真和理论分析,确定耦合器和传感臂的最优长度为15 mm.在无芯光纤中激发出的高阶模进入单模光纤的包层传输,由于倏逝场的作用,受到环境折射率和温度的影响.选取透射谱不同干涉级次的波谷作为研究对象,实现了折射率和温度的同步测量.实验结果表明:1545 nm附近干涉谷的折射率和温度灵敏度分别为-153.89 nm/RIU(refractive index unit)和0.166 nm/℃;1570 nm附近干涉谷的折射率和温度灵敏度分别为-202.74 nm/RIU和0.183 nm/℃.该传感器在实现折射率和温度同步测量的同时,仍能保持较高灵敏度,在生物医疗等方面有着较好的应用前景.

关键词：马赫-曾德尔传感器、纤芯失配、折射率和温度、同步测量

所属期刊栏目：70

资助基金：国家自然科学基金;江苏高校优势学科Ⅲ期建设工程项目"信息与通信工程"优势学科资助的课题

在线出版日期：2021-04-01（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：208-215