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基于多芯光纤级联布喇格光纤光栅的横向压力与温度同时测量
  • ISSN号:1004-4213
  • 期刊名称:《光子学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN253[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]西安石油大学理学院光电油气测井与检测教育部重点实验室,陕西西安710065, [2]西北大学物理系,陕西西安710069
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.61275088,No.61077060);国家863高技术研究发展计划资助项目(No.2009AA06Z203);陕西省教育厅重点实验室科研计划项目(No.12JS077)
中文摘要:

基于Mach-Zehnder干涉仪原理,利用光纤错位熔接技术设计并制作了一种单模光纤-多模光纤-单模光纤-错位熔接点-单模光纤结构的液体折射率传感器.传感器中的多模光纤和错位连接部分充当光耦合器;多模光纤在后面的单模光纤的纤芯和包层中激发出纤芯模和包层模,不同的模式有不同的模式折射率,经中间单模光纤传输到错位熔接点处时,不同模式光之间将产生光程差,经错位熔接点耦合成为导出光纤的纤芯模从而产生干涉.对该传感器输出的干涉光谱中干涉谷功率随外界溶液折射率变化的规律进行了理论分析和实验研究.结果表明:溶液折射率变化为1.358 9~1.392 2时,干涉谱中1 530 nm附近的干涉谷光功率与溶液折射率呈单调递增关系,可用于折射率的测量;折射率变化为1.372 0~1.392 2时,传感器响应曲线具有很好的线性度,线性拟合系数为0.998,对应的灵敏度为252.06 dB/RIU.该传感器制作简单、结构紧凑、成本低、灵敏度高,可用于生物医学领域液体折射率的实时测量.

英文摘要:

According to the principle of Mach-Zehnder interferometers, an optical in-fiber Mach- Zehnder sensor for Surrounding Refractive Index (SRI) is designed and prepared based on single mode fiber/multimode fiber/single mode fiber/misallied fusion spliced point/single mode fiber structures by misallied fusion spliced technology. The multimode fiber and misallied fusion spliced point in this sensor are served as optical couplers. The light from leading in single mode fiber is coupled into a core mode and cladding modes and propagates in the fiber. Because different modes have different effective refractive indices when the light reaches the misallied fusion spliced point, different modes have different optical path lengths, and the intermodal interference will occur. The dip power of the transmission spectral response to the SRI is theoretically analyzed and experimentally studied. The experimental results show that the dip power at wavelength of 1 530 nm increases monotonically with the SRI in a Refractive Index(RI) range of 1. 372 0--1. 392 2. Moreover, the response curve of the sensor achieves a good linearity of 0. 998 at the RI range of 1. 372 0--1. 392 2, which is corresponding to a high sensitivity of 252.06 dB/RIU. This compact size, low-cost and highly sensitive SRI sensor is easy to be fabricated, and offers attractive applications in biomedical sensing.

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期刊信息
  • 《光子学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 西安光机所
  • 主编:侯洵
  • 地址:西安市高新区新型工业园信息大道17号47分箱
  • 邮编:710119
  • 邮箱:photo@opt.cn
  • 电话:029-88887564
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-4213
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1235/O4
  • 邮发代号:52-105
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊,曾获中国光学学会先进期刊奖,中国科学院优秀期刊三等奖,陕西省国防期刊一等奖等
  • 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,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:20700