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线性锥形光纤倏逝波传感器的灵敏度分析
  • ISSN号:1004-2474
  • 期刊名称:《压电与声光》
  • 时间:0
  • 分类:O439[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理] TB96[机械工程—光学工程;机械工程—测试计量技术及仪器;一般工业技术—计量学]
  • 作者机构:[1]重庆理工大学电子信息与自动化学院,重庆400050, [2]国家农业信息化工程技术研究中心,北京100097
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50876120); 重庆市教委、科委项目基金资助项目(KJ090620 CSTC 2009DA0001-B11)
中文摘要:

倏逝波的透射深度、均匀感应区域的感应芯径和感应长度是线性锥形光纤倏逝波传感器灵敏度的主要影响因素。为了实现灵敏度的最优化设计,分别建立了倏逝波透射深度与锥形参数之间关系及有效吸收路径与感应芯径和感应长度之间关系的数学模型,讨论了不同锥形参数(发射角、锥度比、锥长)下倏逝波的透射深度,不同感应芯径和感应长度下倏逝波的有效吸收路径,并进行了仿真。仿真结果表明,选择锥形光纤几何体和合适的发射角,可使透射深度增大近3倍,当锥度比为0.4时,倏逝波透射深度最大;减小感应芯径,增大感应长度可提高倏逝波的有效吸收路径,增强纤芯表面的倏逝波与周围吸收介质的作用强度。研究结果可用来指导制作高灵敏度线性锥形光纤倏逝波传感器。

英文摘要:

The penetration depth of evanescent wave,sensing diameter and sensing length in the uniform sensing region were the main influence factors of sensitivity for the fiber-based evanescent wave sensors.To optimize the sensitivity design,the mathematical models of the relationship between the penetration depth of evanescent wave and the parameters of linear taper geometry as well as the relationship between the effective absorption path and the sensing diameter and sensing length were established respectively.The evanescent wave penetration depth in different taper parameters(i.e.emission angle,taper ratio and taper length) and the effective absorption path in different sensing diameter and sensing length were discussed and simulated.The result of simulation showed that the penetration depth could be increased by a factor of 3 through choosing the tapered fiber geometry and appropriate emission angle,and the penetration depth could be achieved maximum when the taper ratio reached to 0.4.Moreover,reducing sensing diameter and increasing sensing length could enlarge effective absorption path,thus enhanced the interaction strength between the evanescent wave of fiber core surface and the surrounding absorbing medium.The research result could be used to fabricate the highly sensitive fiber-based evanescent wave sensor.

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期刊信息
  • 《压电与声光》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国电子科技集团公司
  • 主办单位:中国电科第二十六研究所
  • 主编:胡少勤
  • 地址:重庆南坪花园路14号26所
  • 邮编:400060
  • 邮箱:ydsgsipat@163.com
  • 电话:023-62919570
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-2474
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1091/TN
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 1984年获电子部优秀科技期刊三等奖,1990年获电子行业优秀科技期刊三等奖,1990年获首届机电部优秀科技期刊二等奖,1990年获首届四川省优秀科技期刊二等奖,1991年获首届国防科技工委优秀科技期刊二等奖,1992年获第二届机电部优秀科技期刊三等奖,1992年获第二届四川省优秀科技期刊二等奖,1993年获第一届全国优秀科技期刊三等奖,1995年获首届四川省宣传部、省新闻出版局、省期刊...,1995年获四川省第三届优秀科技期刊二等奖,1995-1996年获信息产业部电子优秀科
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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