基于D型光纤光斑图的折射率传感特性研究

摘要：

本文设计并制备了一种单模-D型-多模光纤结构,利用光纤传导模式间的干涉以及D型光纤的非对称结构,获得对外界变化响应极其灵敏的光斑图,并基于纹理特征算法解调出光斑的特征值,由特征值与折射率之间的一一对应关系实现折射率传感.对传感特性的研究中,从仿真与实验的角度讨论了不同抛磨长度、抛磨深度对传感特性的影响,仿真与实验结果均表明,抛磨长度2 mm和抛磨深度18 μm参数的D型光纤结构折射率传感特性最佳,仿真与实验结果一致,证明了研究方法的正确性以及D型光纤光斑传感器进行折射率传感的可行性.实验中,能量值(EN)折射率测量灵敏度最高可达-1.86/RIU,拟合度达到0.964,相关性值(COR)折射率检测灵敏度最高可达-0.23/RIU,拟合度达到0.979.由于光斑检测的分辨力极高,因此,该方法为高分辨力折射率测量提供了很好的思路.

关键词：折射率传感器、光纤光斑图、D型光纤、纹理特征算法

所属期刊栏目：43

分类号：TH741(仪器、仪表)

资助基金：国家自然科学基金;河北省高等学校科学技术研究项目;教育部中央高校基本科研服务费;河北省自然科学基金

在线出版日期：2023-02-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：118-127