基于Sagnac干涉仪的保偏光子晶体光纤氢气传感器

发布时间：2017-10-10 05:28

本文关键词：基于Sagnac干涉仪的保偏光子晶体光纤氢气传感器

【摘要】：提出了一种基于Sagnac干涉仪的保偏光子晶体光纤(PM-PCF)氢气传感器,建立了传感模型并进行了实验研究和验证。采用对靶磁控溅射技术将钯银(Pd/Ag)合金快速均匀地沉积在保偏光子晶体光纤侧面,并利用Pd吸收氢气后的形变调制保偏光子晶体光纤的双折射,通过测量Sagnac干涉仪输出光谱峰值的变化实现氢气浓度的测量。实验结果表明该传感器可检测的氢气浓度范围为0%~4%,且具有良好的重复性。室温下对低浓度氢气具有较高的灵敏度,氢气浓度由0%变化到1%时的波长偏移量达1.307nm。采用双折射温度不敏感的保偏光子晶体光纤,可很好地抑制外界温度变化对传感器的干扰。
【作者单位】：北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院;北京航空航天大学物理与核能源工程学院;中国工程物理研究院总体工程研究所;
【关键词】： 光纤光学 氢气传感器 光子晶体光纤 对靶磁控溅射 Pd/Ag合金膜
【基金】：国家重大科学仪器设备开发专项(2013YQ04081504) 创新团队发展计划(IRT1203)
【分类号】：TH744.3
【正文快照】： 1引言光纤氢气传感器由于其在航空航天、燃料电池、核能源等领域的潜在应用而得到了广泛的关注和研究[1]。近几年光纤氢气传感器的研究主要集中在干涉型[2-4]和光纤光栅型[5-7]。干涉型以及早期的光纤布拉格光栅(FBG)型光纤氢气传感器主要是将钯(Pd)吸氢后的体积变化转换为光

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