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基于45°倾斜光栅对实现折射率不敏感的温度测量
  • ISSN号:1005-0086
  • 期刊名称:《光电子.激光》
  • 时间:0
  • 分类:TN253[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]南开大学现代光学研究所,光学信息技术科学教育部重点实验室,天津300071
  • 相关基金:国家自然科学基金(11274181,10974100,11004110)和天津市自然科学基金(10JCZDJC24300)资助项目
中文摘要:

利用光栅效应和保偏光纤的双折射效应相消原理,设计并制备了一种折射率不敏感温度传感器。传感器由写在熊猫保偏光纤(PMF)上的倾角为45。的长周期光纤光栅(LPFG)对构成。实验结果表明,当满足特定条件时随着环境折射率的变化,谐振波长零漂移;随着环境温度的升高,谐振波长向长波方向漂移,温度灵敏度高达37pm/℃,高于报道的螺旋型折射率调制级联光栅对(温度灵敏度为30pm/℃),三倍于Bragg光栅的温度灵敏度(10pm/℃)。这种结构具有的折射率不敏感性,特别适用于生产过程中液体的温度测量,而不必考虑折射率和温度的交叉敏感性。

英文摘要:

A novel and simple refractive index insensitive temperature sensor, which consists of 45°-tilted long period fiber grating (LPFG) pair inscribed in PANDA polarization-maintaining fiber (PMF) by u- sing focused high-frequency CO2 laser,is proposed in this paper. The mechanism of refractive index insensitivity originates from the destructive theory of grating effect and birefringence effect of polarization maintaining. Experimental results indicate that the peaks with different temperature sensitivities linearly shift towards longer wavelength with temperature. The maximum temperature sensitivity reaches up to 37 pm/°C ,which is larger than that acquired by cascading two special long-period fiber gratings with rotary refractive index modulation (30 pm/°C), and is 3 times larger than that acquired by using un-tilted Bragg fiber gratings (about 10 pin/°C). What's more, the proposed sensor is insensitive to ambient refractive index when specific conditions are matched. Such a sensor is more suitable for liquid temperature measurement without considering cross sensitivity in actual industrial production.

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期刊信息
  • 《光电子.激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:天津市教育委员会
  • 主办单位:天津理工大学 中国光学学会
  • 主编:巴恩旭
  • 地址:天津市西青区宾水西道391号
  • 邮编:300384
  • 邮箱:baenxu@263.net baenxu@aliyun.com
  • 电话:022-60214470
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-0086
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1182/O4
  • 邮发代号:6-123
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 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,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)
  • 被引量:16551