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

发布时间：2017-07-18 03:19

  本文关键词：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

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【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。
【作者单位】： 上海理工大学光电功能薄膜实验室;上海电力学院数理学院;
【关键词】： 光纤光学 光纤折射率传感 长周期光纤光栅 双峰谐振 模式转换
【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)
【分类号】：TN253
【正文快照】： 0505003-11引言长周期光纤光栅(LPFG)可使波长满足相位匹配条件的光从芯模向包层模耦合[1],在LPFG的传输谱中对应的谐振波长出现损耗峰。包层模易受到包层外介质折射率的影响,导致谐振波长发生变化。基于LPFG的折射率传感受到了广泛关注[2-3],但仅当环境折射率略低于包层折射

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本文编号：555841