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基于细芯光纤内嵌马赫一曾德尔干涉仪的应变传感器
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:《中国激光》
  • 时间:0
  • 分类:O436[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]中国计量学院光学与电子科技学院,浙江杭州310018
  • 相关基金:国家自然科学基金青年科学基金(61007051)和浙江省自然科学基金(Y5090150)资助课题.
中文摘要:

研究了基于细芯光纤内嵌马赫一曾德尔干涉仪的光纤应变传感器,通过将一根细芯光纤熔接在两根单模光纤(sMF)之间,构成了一种光纤内干涉的马赫一曾德尔干涉仪。当单模光纤中的光耦合进细芯光纤时,一部分光耦合进细芯光纤纤芯作为芯模传输,另一部分光耦合进细芯光纤包层中激发出包层模沿包层传输,当芯模和包层模再耦合进单模光纤时发生干涉。当应变作用在细芯光纤上时,干涉条纹发生漂移。通过解调干涉条纹对应变的漂移量实现应变测量,在0~2000με的测量范围下,测得的应变灵敏度为一1.83pm/με,并且实验结果与理论分析有很好的一致性。该传感器具有体积小、制作简单、灵敏度高等优点。

英文摘要:

A optical fiber strain sensor based on in-line Mach-Zehnder interferometer is proposed. The in-line Mach- Zehnder interferometer is fabricated by simply splicing a section of thin-core fiber between two single-mode fibers (SMFs). When the light couples into the thin-core fiber, part of the light couples into the core of the thin-core fiber and propagates as the core mode. While part of the light couples into the cladding of the thin-core fiber, and many cladding modes are excited. The lights at the core mode and the cladding modes in the thin-core fiber are prone to interference when recoupling into the SMF. By interrogating the wavelength shifts of the interference spectrum, the strain sensor is demonstrated. A strain sensitivity of -1.83 pm/με is achieved within the measurement range from 0 to 2000 με. The experimental results agree well with theoretical analyses. This strain sensor has the advantages of small size, simple fabrication, and high sensitivity.

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期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,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),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:26849