期刊文献+
任意字段
题名或关键词
题名
关键词
文摘
作者
第一作者
机构
刊名
分类号
参考文献
作者简介
基金资助
栏目信息

液体填充光子晶体光纤中长周期光栅的温度传感特性分析 被引量：7

Analysis of Temperature Sensing Characteristics of a Long-Period Grating Formed in a Liquid-Filled Photonic Crystal Fiber
原文传递
导出
摘要 基于在折射率引导型光子晶体光纤(PCF)上写制长周期光栅(LPG),并填充折射率温度敏感型液体,提出了一种新型温度传感器。应用全矢量有限元法,计算了在六角形结构排列的大模场面积光子晶体光纤(LMA-PCF)的空气孔中填充液体乙醇前后,PCF的纤芯基模和包层模的模场分布和色散曲线。根据耦合模理论,分析了光子晶体光纤长周期光栅(PCF-LPG)的传输谱随温度变化的关系。研究表明,填充液体乙醇后,在-20℃～80℃范围内PCF-LPG传输谱中心波长随温度近似以线性变化,其温度敏感度为1.766nm/℃。 Based on a long-period grating （LPG） formed in a index guiding photonic crystal fiber （PCF） that is filled with a liquid of temperature-sensitive refractive index, a novel temperature sensor is proposed. Using a full-vector finite element method, the modal profiles and the dispersion curves of the core mode and the cladding mode of a large mode area photonic crystal fiber （LMA-PCF） are calculated with their hexagonally arrayed air-holes filled and unfilled with liquid ethanol, respectively. By means of the coupled-mode theory, the temperature dependence of the transmission spectrum of the PCF-LPG is studied. The result shows that in the temperature range from --20 ℃ to 80℃ the PCF-LPG resonance wavelength varies almost linearly with the temperature when the PCF is filled with liquid ethanol and the temperature sensitivitv is 1. 766 nm/℃.
作者 宋晓利 白育堃 任广军 马秀荣 陆颖 姚建铨
机构地区 天津理工大学计算机与通信工程学院通信器件与技术教育部工程研究中心 天津大学精密仪器与光电子工程学院激光与光电子研究所光电信息科学技术教育部重点实验室 天津理工大学电子信息工程学院天津市薄膜电子与通信器件重点实验室
出处 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期133-137,共5页 Chinese Journal of Lasers
基金 国家973计划(2010CB327801)资助课题
关键词 光纤光学 温度传感器 长周期光栅 光子晶体光纤 耦合模理论 fiber optics temperature sensor long-period grating photonic crystal fiber coupled-mode theory
分类号 TP212.1 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
作者简介 宋晓利（1988-），女，硕士研究生，主要从事光纤光栅、光子晶体光纤等方面的研究。E—mail：xyzxiaoli@163．com 导师简介：白育堃（1970-），男，博士，副教授，主要从事光通信及传感等方面的研究。E—mail：tjutbai-1@163．com（通信联系人）
  • 相关文献

参考文献21

  • 1J. C. Knight, T. A. Birks, P. S. J. Russell et al. All-silica single mode optical fiber with photonic crystal cladding[J]. Opt. Lett., 1996, 21(19): 1547～1549.
  • 2R. F. Cregan, B. J. Mangan, J. C. Knight et al.. Single-mode photonic bandgap guidance of light in air[J]. Science, 1999, 285(5433): 1537～1539.
  • 3T. A. Birks, J. C. Knight, P. S. J. Russell. Endlessly single-mode photonic crystal fiber[J]. Opt. Lett., 1997, 22(13): 961～963.
  • 4T. A. Birks, D. Mogilevstev, J. C. Knight et al.. Dispersion compensation using single-material fibers[J]. IEEE Photon. Technol. Lett., 1999, 11(6): 674～676.
  • 5J. K. Ranka, R. S. Windeler, A. J. Stentz. Optical properties of high-delta air-silica microstructure optical fibers[J]. Opt. Lett., 2000, 25(11): 796～798.
  • 6B. J. Eggleton, C. Kerbage, P. S. Westbrook et al.. Microstructured optical fiber devices[J]. Opt. Express, 2001, 9(13): 698～713.
  • 7D. Noordegraaf, L. Scolari, J. Lgsgaard et al.. Electrically and mechanically induced long period gratings in liquid crystal photonic bandgap fibers[J]. Opt. Express, 2007, 15(13): 7901～7912.
  • 8李学金,于永芹,洪学明,宋奎岩,朱莉.基于液体填充的光子晶体光纤温度传感特性分析[J].中国激光,2009,36(5):1140-1144. 被引量：27
  • 9J. B. Jensen, J. Riishede, J. Broengex et al.. Photonic crystal fibers: fundamental properties and applications within sensors[C]. Sensors, 2003, Proc. IEEE, 2003. 269～278.
  • 10T. M. Monro, W. Belardi, K. Furusawa et al. Sensing with microstructured optical fibres[J]. Meas. Sci. & Technol., 2001, 12(7): 854～858.

二级参考文献71

  • 1周志华,王智,谢平,荆涛.基于光子晶体光纤的长周期光栅[J].激光与光电子学进展,2005,42(8):41-44. 被引量：3
  • 2徐艳平,顾铮先,陈家璧.长周期光纤光栅化学传感器研究进展[J].传感器技术,2005,24(12):5-6. 被引量：3
  • 3庄其仁,龚冬梅,张渭滨,张文珍.长周期光纤光栅生物膜传感器[J].激光生物学报,2006,15(1):106-110. 被引量：8
  • 4李燕,刘建国,开桂云,薛力芳,刘艳格,王志,董孝义.光子晶体光纤光栅模式截止与高阶模的谐振条件[J].激光与红外,2007,37(2):147-150. 被引量：7
  • 5T. R. Wolinski, K. Szaniawska, S. Ertman et al.. Influence of temperature and electrical fields on propagation properties of photonic liquid-crystal fibres[J]. Meas. Sci. Technol., 2006, 17(5): 985-991
  • 6N. Palka. Sensing properties of photonic crystal fibers[J]. J. Phys. IV France, 2005, 129: 143-145
  • 7M. Szustakowski, N. Palka. Comparative study of phase sensitivity of conventional and index-guiding photonic crystal fibres[C]. Proc. Transparent Optical Networks International Conference, 2005, 2(3-7): 319-321
  • 8T. Nasilowski, P. Lesiak et al.. Birefringent photonic crystal fiber as multi-parameter sensor[C]. Proc. Annual Symposium of the IEEE/LEOS Benelux Chapter, 2003. 29-32
  • 9J. B. Jensen, J. Riishede, J. Broengex et al.. Photonic crystal fibers; fundamental properties and applications within sensors[C]. Proc. IEEE, 2003, 1(22-24): 269-278
  • 10B. J. Eggleton, C. Kerbage, P. S. Westbrook et al.. Microstructure optical fiber devices[J]. Opt. Express, 2001, 9(13): 698-713

共引文献67

同被引文献147

  • 1邸志刚,贾春荣,王文辕,张微微,崔东艳,阎晓东.一种用于小电流测量的电子式电流互感器传感头研究与设计[J].仪器仪表学报,2006,27(z1):334-336. 被引量：8
  • 2陈卫国,娄淑琴,王立文,李宏雷,郭铁英,简水生.光子晶体光纤长周期光栅的特性[J].中国激光,2009,36(3):699-704. 被引量：6
  • 3胡永金,汪井源,文科.高双折射光子晶体光纤用于温度传感的研究[J].军事通信技术,2008,29(2):35-37. 被引量：1
  • 4C. K. Chen, A. Laronche, G. Bouwmans et al.. Sensitivity of photonic crystal fiber modes to temperature, strain and external refractive index[J]. Opt. Express, 2008, 16(13):9645-9653.
  • 5C. Wu, H. Y. Fu, K. K. Qureshi et al.. High-pressure and high-temperature characteristics of a Fabry-Perot interferometer based on photonic crystal fiber[J]. Opt. Lett., 2011, 36(3): 412-414.
  • 6H. K. Gahir, D. Khanna. Design and development of a temperature compensated fiber optic polarimetric pressure sensor based on photonie crystal fiber at 1550 nm[J]. Appl. Opt. , 2007, 46(8): 1184-1189.
  • 7H. Y. Fu, H. Y. Tam, L. Y. Shao. Pressure sensor realized with polarization maintaining photonic crystal fiber-based Sagnac interferometer[J]. Appl. Opt. , 2008, 47(15): 2835-2839.
  • 8H. Y. Fu, A. C. L. Wong, P. A. Childs et al.. Multiplexing of polarization-maintaining photonic crystal fiber based Sagnac interferometric sensors [J]. Opt. Express, 2009, 17 (21): 18501-18512.
  • 9R. He, P. Sazio, A. Peacock et al.. Integration of gigahertz- bandwidth semiconductor devices inside microstructured optical fibres[J]. Nature Photonics, 2012, 6(3): 174-179.
  • 10J. Knight. Photonic crystal fibres [J]. Nature, 2003, 424(6950) : 847-851.

引证文献7

二级引证文献47

中国激光
2011年 第12期

相关作者

内容加载中请稍等...

相关机构

内容加载中请稍等...

相关主题

内容加载中请稍等...

浏览历史

内容加载中请稍等...
;
关于我们 | 版权声明 | 联系我们 | 帮助中心| 意见反馈
主办单位：上海市教育委员会
技术支持：重庆维普资讯有限公司
渝公网安备 50019002500403号
使用帮助 返回顶部