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基于聚乙烯醇-铝薄膜的光纤温湿度传感器研究
  • 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]燕山大学信息科学与工程学院,河北秦皇岛066004, [2]河北省特种光纤与光纤传感重点实验室,河北秦皇岛066004
  • 相关基金:国家“973”计划(2010CB327801)、国家自然科学基金(61077067,61205068)、河北省自然科学基金(F2011203116,F2012203148)、燕山大学博士基金项目(B768)、江苏省气象探测与信息处理重点实验室开放课题(KDXS1108)和秦皇岛市科学技术研究与发展计划(201101A095)资助项目
中文摘要:

提出一种基于聚乙烯醇(PVA)-Al薄膜的光纤倏逝波耦合温湿度传感器研究,主要包括湿度测量传感器和温度补偿传感器。湿度测量传感器是在单模光纤(SMF)熔融拉锥后的锥区涂覆一层PVA湿敏材料制成,温度补偿传感器是在湿度测量传感器的表面镀覆一层金属Al薄膜制成。实验结果表明:当锥区长为14.04mm、PVA涂覆层的厚为2.2μm时,湿度测量传感器的湿度灵敏度为0.154 1dBm/%,温度对它的影响为0.019 7dBm/℃,可实现湿度50~98%的测量;当Al薄膜厚为168.63nm时,温度补偿传感器的温度灵敏度为0.019 1dBm/℃,通过实验装置能够实现对湿度测量传感器的温度补偿。

英文摘要:

An optical evanescent wave coupling temperature and humidity sensor based on polyvinyl alcohol-aluminum film is proposed,including a humidity measurement sensor and a temperature compensa- tion sensor. In the single mode fiber fused taper area, the humidity measurement sensor is fabricated after being coated with the polyvinyl alcohol humidity sensitive material film. The temperature compensation sensor is fabricated by depositing the aluminum film on the humidity measurement sensor surface. In experiment, an amplified spontaneous emission (ASE) light source is used for detecting signals and an opti- cal power meter is designed to measure the output of sensor. The humidity measurement sensor is used to detect humidity only, while the temperature compensation sensor only reflects the variation of environmental temperature. These two sensors work at the same time and the latter is used to compensate the temperature variation in the former. The experimental results show that when the taper length is 14.04 mm and the polyvinyl alcohol coating thickness is 2.2μm,the humidity sensitivity is 0. 154 1 dBm/%, the temperature sensitivity is 0. 019 3 dBm/℃ ,and the humidity measurement range can achieve 50%/6 98 %. When the aluminum film thickness is 168. 63 nm,the temperature compensation sensor sensitivity is 0. 0191 dBm/℃. So the developed device can realize the temperature compensation for humidity meas- urement sensor.

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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