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镀膜双峰谐振长周期光纤光栅折射率传感的优化设计与实验 被引量：5
1
作者 蒋秀丽 顾铮■ +1 位作者 凌强 蓝锦龙 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期122-129,共8页
利用镀自组装薄膜的双峰谐振长周期光纤光栅（LPFG）实现了高灵敏的折射率传感,给出了提高镀膜双峰谐振光纤光栅对环境折射率（SRI）灵敏度的途径。确定最佳镀膜厚度,使光纤包层模位于模式转换区附近;调整光纤半径,使镀膜后光栅的双峰... 利用镀自组装薄膜的双峰谐振长周期光纤光栅（LPFG）实现了高灵敏的折射率传感,给出了提高镀膜双峰谐振光纤光栅对环境折射率（SRI）灵敏度的途径。确定最佳镀膜厚度,使光纤包层模位于模式转换区附近;调整光纤半径,使镀膜后光栅的双峰位于相位匹配转折点（PMTP）附近,给出了确定最优膜厚和光纤半径的方法。将不同半径的双峰光栅镀自组装聚丙烯胺盐酸盐（PAH）/聚丙烯酸（PAA）薄膜后,放入不同浓度的葡萄糖溶液中进行折射率传感实验。结果表明：通过优化光纤半径和薄膜厚度,镀膜后工作于模式转换区附近和PMTP附近的双峰光栅对1.333-1.372范围内折射率的灵敏度高达3985nm/RIU（RIU为单位折射率）,明显高于不在模式转换区或PMTP附近的光栅,亦高于已报道的非双峰镀膜长周期光纤光栅。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤折射率传感 长周期光纤光栅 双峰谐振 模式转换
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基于干涉增强型混合光波导的高灵敏折射率传感器
2
作者 鹿姚 陈彧芳 +3 位作者 万洪丹 梁中伟 陈新玉 邓玲玲 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第22期117-124,共8页
本文提出并研究了一种基于干涉增强型混合光波导(IE-HOW)的高灵敏折射率传感器。IE-HOW包括微纳U型光波导与微瓶腔,通过光纤熔融拉锥以及电弧放电方法制备并级联而成。基于强倏逝场效应,实现了对折射率的高灵敏传感测试。实验结果表明,... 本文提出并研究了一种基于干涉增强型混合光波导(IE-HOW)的高灵敏折射率传感器。IE-HOW包括微纳U型光波导与微瓶腔,通过光纤熔融拉锥以及电弧放电方法制备并级联而成。基于强倏逝场效应,实现了对折射率的高灵敏传感测试。实验结果表明,当微纳U型光纤锥区直径为4.88μm时,IE-HOW的折射率灵敏度相比于普通单个无干涉增强微纳U型光波导提高了3倍,高达8813.26 nm/RIU(灵敏度单位),线性度R2>0.9。该传感器具有灵敏度高、损耗低、结构紧凑、稳定性好等优点,在环境监测、生化检测、临床诊断等领域有着广阔的应用前景。 展开更多
关键词 干涉增强型混合光波导 光纤折射率传感 倏逝场效应 高灵敏度
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基于多模干涉效应的光纤折射率传感技术研究 被引量：8
3
作者 钱春霖 陈明阳 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2016年第5期113-118,共6页
提出一种基于单模-多模-单模光纤结构的折射率传感方案,采用波谷检测方法可以提高传感灵敏度。研究发现多模光纤中模式数量对传输结果影响较大。当改变单模光纤和多模光纤的结构参数而保持其归一化频率不变,从而保证多模光纤中模式数量... 提出一种基于单模-多模-单模光纤结构的折射率传感方案,采用波谷检测方法可以提高传感灵敏度。研究发现多模光纤中模式数量对传输结果影响较大。当改变单模光纤和多模光纤的结构参数而保持其归一化频率不变,从而保证多模光纤中模式数量不变时,总能获得规则的传输曲线。增大光纤直径可以有效提高传感灵敏度。当取多模光纤纤芯直径为70μm时,最高灵敏度达到3.725×105 nm/RIU,检测极限为7×10^(-7) RIU。当多模光纤实际长度偏离设计长度时,长度偏差对传感灵敏度和检测极限的影响较小,其导致的输出光谱偏移为-0.07nm/μm,利用此特性可以实现高灵敏度的应力传感。 展开更多
关键词 光纤光学与光通信 光纤折射率传感器 波谷检测方法 超高灵敏度 模式数量
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多芯光纤构成的光纤折射率传感器 被引量：5
4
作者 董航宇 孙四梅 +3 位作者 江超 夏果 刘继兵 胡义慧 《激光杂志》 北大核心 2018年第10期14-17,共4页
提出了一种基于多芯光纤马赫-曾德尔干涉仪（MZI）的新型光纤折射率传感器。利用光在单模光纤、多芯光纤与多模光纤中相互耦合形成稳定的透射干涉图谱,利用透射图谱随环境折射率的线性变化进行折射率测量。采用Na Cl溶液进行了液体折射... 提出了一种基于多芯光纤马赫-曾德尔干涉仪（MZI）的新型光纤折射率传感器。利用光在单模光纤、多芯光纤与多模光纤中相互耦合形成稳定的透射干涉图谱,利用透射图谱随环境折射率的线性变化进行折射率测量。采用Na Cl溶液进行了液体折射率测量实验。实验发现：传感器透射谱的谐振峰值强随着Na Cl溶液折射率呈线性变化,传感器折射率灵敏度达到4.997d B/RIU（RIU为折射率单位）。设计的光纤折射率传感器具有结构紧凑、制备简单、成本低和灵敏度较高等优点,在工业、国防、日常生活等方面有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 光纤折射率传感器 多模光纤 多芯光纤 折射率
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光纤折射率传感器监测复合材料固化机理的研究 被引量：1
5
作者 莫淑华 王殿富 +1 位作者 李洪智 陈树海 《黑龙江工程学院学报》 CAS 2001年第4期3-6,共4页
提出在材料成型的过程中,利用光纤折射率传感器监测复合材料固化过程,并对复合材料的固化机理进行了探讨,证明利用光纤折射率传感器监测复合材料固化过程,可实现从材料制造到使用过程的终身多功能测量,从而为使材料具有智能化的结构与... 提出在材料成型的过程中,利用光纤折射率传感器监测复合材料固化过程,并对复合材料的固化机理进行了探讨,证明利用光纤折射率传感器监测复合材料固化过程,可实现从材料制造到使用过程的终身多功能测量,从而为使材料具有智能化的结构与控制系统提供了依据。 展开更多
关键词 光纤折射率传感器 监测 复合材料 固化 材料成型 智能化
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具有大范围高分辨率线性响应特性的超短无芯光纤溶液折射率传感器 被引量：1
6
作者 郑晶晶 简水生 +4 位作者 马林 柏云龙 裴丽 宁提纲 闻映红 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第15期110-115,共6页
通过理论与实验对比,证明模式传输分析(MPA)方法求解单模-多模-单模(SMS)结构的可行性.以MPA理论为基础,提出了SMS结构折射率传感装置线性响应点的寻找方法.利用该方法为实验制作的无芯光纤SMS折射率传感器设计了大范围高分辨率线性响... 通过理论与实验对比,证明模式传输分析(MPA)方法求解单模-多模-单模(SMS)结构的可行性.以MPA理论为基础,提出了SMS结构折射率传感装置线性响应点的寻找方法.利用该方法为实验制作的无芯光纤SMS折射率传感器设计了大范围高分辨率线性响应位置,并在实验中获得证实.实验采用短至4.4mm的直径104μm无芯光纤,在折射率1.326—1.417范围上获得了19.10dB的功率线性变化,以商用光功率计0.01dB分辨率计,折合折射率分辨率4.76×105,实现了理论指导下的大范围高分辨率线性响应. 展开更多
关键词 全光纤折射率传感器 多模干涉仪 SMS 无芯光纤
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基于侧面抛磨锗芯光纤的折射率传感器
7
作者 刘秀浩 万鲁雪 +1 位作者 马任德 夏云杰 《通信技术》 2020年第4期838-842,共5页
通过抛磨单模-多模-单模(Single mode-Multimode-Single mode,SMS)光纤结构,设计制作一种光纤折射率传感器。多模光纤选用的是纤芯直径为16μm的锗芯光纤,纤芯直径较小,使制作的传感器尺寸较小,从而在传感应用中具有较高的样品利用率。... 通过抛磨单模-多模-单模(Single mode-Multimode-Single mode,SMS)光纤结构,设计制作一种光纤折射率传感器。多模光纤选用的是纤芯直径为16μm的锗芯光纤,纤芯直径较小,使制作的传感器尺寸较小,从而在传感应用中具有较高的样品利用率。单模光纤纤芯直径为8.4μm,可确保抛磨至多模光纤纤芯附近时单模光纤的纤芯不被破坏。SMS被AB胶固定在玻璃槽内,使得侧面抛磨光纤具有很好的鲁棒性,可重复使用性。制备并侧面抛磨了锗芯光纤长度分别为0μm、23μm、70μm、690μm、2 mm的SMS光纤结构。对产生的传输光谱进行测量,发现前4个样品随着周围环境折射率的增加,谐振波长向长波长处偏移;而前3个样品的折射率测量灵敏度随着锗芯光纤长度的增加而提高。当锗芯光纤长度为70μm时,在1.333~1.367折射率区间内,灵敏度可以达到623.5 nm/RIU。然而,过长的锗芯光纤导致折射率测量灵敏度降低。当锗芯光纤长度为2 mm时,抛磨过程中激发产生了包层模,导致传输光谱复杂、不稳定,而且长波处产生了较大的插入损耗。 展开更多
关键词 光纤折射率传感器 侧面抛磨光纤 锗芯光纤 灵敏度
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光纤折射率传感器的设计制备与应用研究
8
作者 曾晓琳 李建鹏 +3 位作者 官静雯 康佳静 孙秀晶 刘晓昱 《光通信技术》 北大核心 2016年第1期22-25,共4页
利用倏逝波原理制备了光纤折射率传感器。实验测量了不同腐蚀深度下环境折射率与输出光功率的关系,以及光源波长为1550.0nm和1310.0nm时环境折射率与输出光功率的关系。通过侧边腐蚀制备了D型光纤和D型光纤折射率传感器,对比了全面腐蚀... 利用倏逝波原理制备了光纤折射率传感器。实验测量了不同腐蚀深度下环境折射率与输出光功率的关系,以及光源波长为1550.0nm和1310.0nm时环境折射率与输出光功率的关系。通过侧边腐蚀制备了D型光纤和D型光纤折射率传感器,对比了全面腐蚀和侧边腐蚀制备的光纤折射率传感器。 展开更多
关键词 光纤折射率传感器 全面腐蚀 腐蚀深度 波长 侧边腐蚀 D型光纤
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氧化铝一维光子晶体薄膜的光纤折射率传感
9
作者 何伟 朱青青 郭东来 《武汉理工大学学报》 CAS 北大核心 2017年第5期41-46,共6页
从光纤光栅的传感原理和特性出发,提出和实现了一种具有多孔光子晶体结构的光纤折射率传感器,并对其工作原理进行了理论分析和实验验证。该器件以阳极氧化铝(Anodic Aluminum Oxide,AAO)一维光子晶体薄膜与光纤陶瓷插芯端面的复合结构... 从光纤光栅的传感原理和特性出发,提出和实现了一种具有多孔光子晶体结构的光纤折射率传感器,并对其工作原理进行了理论分析和实验验证。该器件以阳极氧化铝(Anodic Aluminum Oxide,AAO)一维光子晶体薄膜与光纤陶瓷插芯端面的复合结构作为传感探头,来探测传感器所处环境的折射率变化。结果表明,该传感器件对外部环境的折射率变化敏感,其对应的中心波长会随着环境折射率的增大而发生红移,且两者之间呈线性的关系。折射率灵敏度可以通过调节多孔的AAO一维光子晶体薄膜的孔隙率来提高,并在折射率为1.333到1.376的范围内达到458.4 nm/RIU。 展开更多
关键词 光纤折射率传感器 氧化铝一维光子晶体 孔隙率
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