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保偏微结构光纤啁啾光栅折射率传感特性分析
  • ISSN号:1000-0593
  • 期刊名称:光谱学与光谱分析
  • 时间:0
  • 页码:266-270
  • 分类:TN253[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]燕山大学信息科学与工程学院,河北秦皇岛066004
  • 相关基金:国家(973计划)项目(2010CB327801); 国家自然科学基金项目(60907033); 河北省自然科学基金项目(E2009000373)资助
  • 相关项目:保偏光纤模间干涉理论及其传感应用关键技术的基础研究
中文摘要:

将有限元法和传输矩阵法相结合,系统地研究了保偏微结构光纤(PM-MOF)啁啾布拉格光栅的折射率传感特性。仿真研究了光纤空气孔中充入不同折射率被测物时啁啾光栅的反射谱,结果表明随着被测物折射率的增加,反射谱的面积出现明显变化,由此得到了光栅反射谱面积与被测物折射率的关系。分析了中心孔直径、啁啾系数、切趾函数等光栅结构参数对反射谱的影响。分析表明由于光纤两个方向的偏振模对温度、噪声等干扰响应相似,因此利用两个偏振模式反射谱的相对变化进行监测能够有效地降低干扰,提高传感器的稳定性;其次,由于反射谱面积正比于光强,这一方法将光栅的光谱解调转化为光强解调,简化了解调系统,便于现场实时测量。研究结果为保偏微结构光纤光栅在折射率传感器及其生物传感器方面的应用提供了理论依据。

英文摘要:

The refractive index sensing characteristics of the polarization maintaining(PM) microstructured optical fiber(MOF) chirped grating was systematically investigated based on finite element method(FEM) and transfer matrix method(TMM).The chirp Bragg grating reflection spectrum was numerically analyzed with the fiber air holes injected with different refractive index medium,and the relation between the reflection spectrum area and the analyte refractive index is discussed here.The analysis results show that when the analyte refractive index increases,the reflection spectrum area will be reduced;and the detection demodulation is simplified with the light intensity demodulation.Moreover,the dependence of the reflection spectrum on the center big holes size,the chirp coefficient and the site function was studied.Since two polarization modes respond similarly to the outside perturbation,the fiber possesses high stability.The results provide the theoretical basis for the application of PM-MOF grating in the optical fiber refractive index sensor and the optical fiber label-free biosensing.

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期刊信息
  • 《光谱学与光谱分析》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会
  • 主编:高松
  • 地址:北京海淀区魏公村学院南路76号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:chngpxygpfx@vip.sina.com
  • 电话:010-62181070
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0593
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2200/O4
  • 邮发代号:82-68
  • 获奖情况:
  • 1992年北京出版局编辑质量奖,1996年中国科协优秀科技期刊奖,1997-2000获中国科协择优支持基础性高科技学术期刊奖
  • 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,美国生物医学检索系统,美国科学引文索引(扩展库),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:40642