微纳光纤环形腔海水温度的谐振光谱分析

发布时间：2017-12-25 12:05

本文关键词：微纳光纤环形腔海水温度的谐振光谱分析　出处：《光谱学与光谱分析》2016年08期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：微纳光纤环形腔作为传感器件,具有灵敏度高、响应快的优点,因而越来越广泛地应用在传感领域。环形腔的谐振光谱直接反映外界环境的变化,因此谐振光谱分析对探测环境参数至关重要。从理论和实验研究了微纳光纤环形腔谐振光谱与海水温度的关系。首先,数值计算了基模(HE_(11))两个垂直偏振态的传播常数随光纤直径和探测波长的变化关系,计算结果表明传播常数随光纤直径增大而增大,随波长增大而减小,同时计算了传播常数随海水温度的变化,海水温度越高,传播常数越大,表明海水温度的变化会影响到模式的传播常数,因而可以通过测量谐振光谱的变化得知海水温度的变化。其次,搭建了海水温度传感实验系统,获得了微纳光纤环形腔海水温度的谐振光谱,实验发现同时存在两套谐振峰,分别对应基模的TE模和TM模,两个偏振模式的传感灵敏度分别为5.54和5.24 pm·℃~(-1)。最后,探讨了基模两个偏振态谐振光谱的产生原因,由于结型耦合区的扭曲耦合使得两个偏振态分离,并对两个偏振模式的谐振强度进行了分析。两个模式的谐振强度不同,而且随着波长的增加,一个模的谐振强度不断增强,另一个模的谐振强度逐渐减弱。这是由于不同耦合态的耦合系数和衰减决定的,而且他们随着波长而改变。实验结果与理论计算相吻合。
【作者单位】：中国海洋大学信息科学与工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(61171161)资助
【分类号】：P714.1;TP212
【正文快照】： 实验,通过优化传感器的参数,灵敏度可以达到22.81弓|言 pm.XT1⑴、考虑到传感器的封装以及高灵敏度的需求’从理论上研究了镀膜型微纳光纤环形腔传感器,对镀膜方案微纳光纤由于倏逝场大、传输损耗低等优点越来越受到进行了优化,能够有效提高灵敏度[12]。传感原理是利用谐振关

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