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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
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:《中国激光》
  • 时间:0
  • 分类:TN253[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]上海理工大学光电功能薄膜实验室,上海200093, [2]上海电力学院数理学院,上海200090
  • 相关基金:国家自然科学基金(60777035)、教育部科学技术研究重点项目(208040)、上海市教育委员会科研项目(07ZZ87)、上海市重点学科建设项目(T0501)、沪江基金(B14004)
中文摘要:

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。

英文摘要:

Highly sensitive refractive index sensing is realized by using dual-peak resonance long-period fiber grating(LPFG)with self-assembled coating.The way for improving the sensitivity of coated dual-peak resonance fiber gratings to the surrounding refractive index is given.The fiber cladding mode is located near the mode transition zone by choosing optimal film thickness.The dual-peak structure of fiber coated is located near phase-matching turning point(PMTP)by adjusting the fiber radius.The method for determining optimal film thickness and fiber radius is given.Dual-peak gratings with different fiber radii coated with poly allylaminehydrochliride(PAH)/poly acrylic acid(PAA)films are immersed in different concentrations of glucose solution to carry out refractive index sensing experiments.Results show that the sensitivity of coated dual-peak gratings operating near mode-transition regions and PMTP is 3985nm/RIU in 1.333-1.372 index range,which is obviously higher than those of gratings not operating near mode-transition or PMTP,and also higher than that of non-dual-peak coated LPFGs reported.

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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