温度不敏感的错位熔接-粗锥型光子晶体光纤曲率传感器

发布时间：2017-08-09 13:21

  本文关键词：温度不敏感的错位熔接-粗锥型光子晶体光纤曲率传感器

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【摘要】：提出了一种可以用于曲率矢量测量的温度不敏感的错位熔接-粗锥型光子晶体光纤(PCF)曲率传感器,它由两段普通单模光纤(SMF)之间熔接一段PCF组成,呈SMF-PCF-SMF结构。其中PCF的一端与SMF错位熔接导致传感器圆柱轴不对称,使得传输光谱在两个对称弯曲方向上出现明显的红移和蓝移现象;另一端与SMF通过过度熔接形成粗锥,最终形成马赫-曾德尔干涉仪。实验研究了传感器的曲率和温度特性,结果表明,在0.12~1.06m-1的曲率范围内,凹向弯曲时的光谱发生红移,其灵敏度为11.22nm/m-1,凸向弯曲时的光谱发生蓝移,其灵敏度为-13.62nm/m-1,且凹向弯曲时和凸向弯曲时均具有较好的线性度;在20~80℃的温度范围内,此传感器的温度灵敏度仅为1.63pm/℃,具有对温度不敏感的特性。该传感器与传统光纤传感器相比,能够避免温度与曲率同时测量时的交叉敏感问题,具有易于制备、结构简单、灵敏度高等优势,可用于工业生产、建筑监测、航天航空等领域。
【作者单位】： 燕山大学信息科学与工程学院河北省特种光纤与光纤传感重点实验室;
【关键词】： 光纤光学 曲率 光子晶体光纤 错位熔接 粗锥
【基金】：国家自然科学基金(61475133,61575170) 河北省应用基础研究计划重点基础研究项目(16961701D) 燕山大学“新锐工程”人才支持计划
【分类号】：TN253;TP212
【正文快照】： 光纤传感器与其他传感器相比具有体积小、抗电磁干扰能力强、灵敏度高等明显的优势[1-4]。近年来,弯曲测量技术在机械、桥梁、建筑结构和高精度仪器设备的弯曲形变等检测领域得到了越来越广泛的应用,特别是建筑工程中结构的应力、应变、曲率等参数能够反映材料和结构力学特征,

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本文编号：645492