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基于半球形空气耦合的光子晶体光纤折射率传感器
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作者 高朋 周毓婷 +3 位作者 曹艺博 王宏博 王志远 王子木 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第8期97-100,共4页
提出了一种半球形空气耦合的光子晶体光纤(PCF)马赫-曾德折射率传感器。该传感结构是将单模光纤制成的半球形结构和PCF分别插入石英插芯中,调整石英插芯中间空气腔距离为0.11mm,进行了折射率传感实验。实验结果表明:折射率在1.3360~1.3... 提出了一种半球形空气耦合的光子晶体光纤(PCF)马赫-曾德折射率传感器。该传感结构是将单模光纤制成的半球形结构和PCF分别插入石英插芯中,调整石英插芯中间空气腔距离为0.11mm,进行了折射率传感实验。实验结果表明:折射率在1.3360~1.3480的范围内,干涉谱谐振谷波长漂移的最高灵敏度为37.67nm/RIU。本文提出的空气耦合结构能够完全保留PCF空间结构,具有更好的可重复性与应用前景。 展开更多
关键词 马赫曾德干涉仪 光子晶体光纤 折射率传感器 半球形空气耦合
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弯曲长周期光子晶体光纤光栅传感器的研究 被引量:8
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作者 余先伦 张仔兵 +1 位作者 屈勇 舒纯军 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期571-575,共5页
为了研究弯曲长周期光子晶体光纤光栅传感器谐振波长漂移量与光栅弯曲形变的关系,采用耦合模理论和计算机模拟方法进行了理论计算和仿真研究,推导出弯曲光子晶体光纤长周期光栅谐振波长表达式,设计了一般弯曲长周期光子晶体光纤光栅传... 为了研究弯曲长周期光子晶体光纤光栅传感器谐振波长漂移量与光栅弯曲形变的关系,采用耦合模理论和计算机模拟方法进行了理论计算和仿真研究,推导出弯曲光子晶体光纤长周期光栅谐振波长表达式,设计了一般弯曲长周期光子晶体光纤光栅传感器系统模型,分析了弯曲长周期光子晶体光纤光栅传感器的基本工作原理,并计算了长周期光子晶体光纤光栅弯曲曲率、光栅有效折射率和谐振波长与弯曲应变的关系。结果表明,随着光栅弯曲形变的增加,光栅的曲率会增加,光栅传感器的谐振波长漂移量会增加,光栅每发生1με变化,光栅谐振波长的漂移量变化0.014nm。 展开更多
关键词 光纤光学 光子晶体光纤光栅弯曲传感器 光子晶体光纤光栅 弯曲传感器
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D型环光子晶体光纤表面等离子体共振传感器
3
作者 刘旭安 杨克成 +3 位作者 胡新广 姜小刚 罗伟漩 陈达如 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期835-840,共6页
提出了一种中红外波段宽范围低折射率检测的D型环双芯光子晶体光纤表面等离子体共振传感器。该结构为一个D型环,并在其内外表面都沉积一层金属层。采用全矢量有限元方法分析了该传感器的性能。结果表明,该传感器可以在中红外波段实现低... 提出了一种中红外波段宽范围低折射率检测的D型环双芯光子晶体光纤表面等离子体共振传感器。该结构为一个D型环,并在其内外表面都沉积一层金属层。采用全矢量有限元方法分析了该传感器的性能。结果表明,该传感器可以在中红外波段实现低折射率传感,并具有高传感灵敏度特性。分析物的折射率可检测范围为1.20~1.38,平均波长灵敏度和最大波长灵敏度可分别达到13717 nm/RIU和21150 nm/RIU,分辨率可达到1.94×10^(-5) RIU。该传感器可在化学、生物以及环境检测等领域有重要的应用。 展开更多
关键词 光纤传感器 光子晶体光纤 表面等离子体共振 波长灵敏度
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一种基于光纤光栅传感器的机械手远程操控手套 被引量:2
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作者 朱云鸿 张旭 +2 位作者 娄小平 董明利 祝连庆 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期148-155,共8页
由于远程操控的机械手具有灵活性大和环境适应性高的特点,在越来越多的特殊场合下,人类开始借助机械手完成任务。本文针对危险环境中机械手高精度远程操作的需求,提出了一种基于光纤光栅传感器的机械手远程操控手套。建立了手套中光纤... 由于远程操控的机械手具有灵活性大和环境适应性高的特点,在越来越多的特殊场合下,人类开始借助机械手完成任务。本文针对危险环境中机械手高精度远程操作的需求,提出了一种基于光纤光栅传感器的机械手远程操控手套。建立了手套中光纤光栅传感器的弯曲测量模型,发现光纤光栅的中心波长变化量与弯曲角度之间成正比关系。结合机械手舵机的控制,提出了利用光纤光栅传感器进行机械手远程操控方法,编写了上位机软件,实现了从光纤光栅中心波长到手指弯曲角度最后到机械手舵机控制编码的过程。完成了光纤光栅传感器的设计和封装,手套的四路探测光纤中共有12个栅区长度为10 mm的光纤光栅传感器,其中11个传感器被封装在人手关节的上方进行弯曲感知,1个光纤光栅温度传感器用于温度补偿,利用704硅橡胶对光纤光栅传感器进行封装。搭建了基于光纤光栅传感器的机械手远程操控系统,并对光纤光栅传感器进行了标定,实验结果表明在人手关节弯曲0°~90°的范围内,平均弯曲角度测量误差为1.147°,所有拟合直线的决定系数均大于0.993,最后设计了人机交互演示模块展示人手的运动。本文提出的基于光纤光栅传感器的手套具有小型化、高精度、抗电磁干扰的特点,在航天器在轨维修、远程医疗手术和高危排雷作业等方面具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 光纤光栅传感器 机械手远程操控 人机交互 弯曲角度
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光子晶体光纤传感器的研究进展 被引量:14
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作者 苏红新 王坤 +1 位作者 崔建华 郭庆林 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2008年第2期6-8,共3页
简要介绍了光子晶体光纤的基本结构、导光原理和主要特性。依据传感机理将光子晶体光纤传感器分为4类:吸收型光子晶体光纤传感器、荧光光子晶体光纤传感器、干涉型光子晶体光纤传感器、光子晶体光纤光栅传感器,分别对其工作原理、结构... 简要介绍了光子晶体光纤的基本结构、导光原理和主要特性。依据传感机理将光子晶体光纤传感器分为4类:吸收型光子晶体光纤传感器、荧光光子晶体光纤传感器、干涉型光子晶体光纤传感器、光子晶体光纤光栅传感器,分别对其工作原理、结构、特点和研究进展进行了讨论。 展开更多
关键词 光子晶体光纤 传感器 消逝波 荧光 干涉仪 光纤光栅
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对弯曲不敏感的长周期光纤光栅传感器 被引量:7
6
作者 王义平 饶云江 +3 位作者 冉曾令 朱涛 曾祥楷 余般梅 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期725-729,共5页
发现了用高频 CO2 激光写入的长周期光纤光栅的谐振波长对弯曲灵敏度在圆周的不同方向上呈现周期性 ,且在两个特定的对称方向上对弯曲不敏感 (即弯曲曲率达到 1 .1 m- 1,谐振波长仅漂移 - 0 .0 1 8nm) .据此提出新型对弯曲不敏感的传感... 发现了用高频 CO2 激光写入的长周期光纤光栅的谐振波长对弯曲灵敏度在圆周的不同方向上呈现周期性 ,且在两个特定的对称方向上对弯曲不敏感 (即弯曲曲率达到 1 .1 m- 1,谐振波长仅漂移 - 0 .0 1 8nm) .据此提出新型对弯曲不敏感的传感器和可调灵敏度弯曲传感器的设计方案 ,可望从根本上解决长周期光纤光栅在测量中存在的温度。 展开更多
关键词 光纤传感器 长周期光纤光栅 弯曲传感器 谐振波长 设计 灵敏度 弯曲不敏感
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基于表面增强拉曼散射的光子晶体光纤传感器(英文) 被引量:12
7
作者 姚建铨 邸志刚 +5 位作者 贾春荣 陆颖 徐德刚 杨鹏飞 邴丕彬 郑一博 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期96-106,共11页
基于表面增强拉曼散射(SERS)的光纤传感器结合了光纤与表面增强拉曼散射效应,具有普通传感器无法比拟的优点。但是,应用普通光纤将带来诸如背景干扰与吸收、光纤自身的荧光效应及拉曼散射等缺点。为解决这一问题,将光子晶体光纤与表面... 基于表面增强拉曼散射(SERS)的光纤传感器结合了光纤与表面增强拉曼散射效应,具有普通传感器无法比拟的优点。但是,应用普通光纤将带来诸如背景干扰与吸收、光纤自身的荧光效应及拉曼散射等缺点。为解决这一问题,将光子晶体光纤与表面增强拉曼散射效应相结合,称为基于表面增强拉曼散射的光子晶体光纤(PCFs)传感器,具有高灵敏度、抗干扰、结构简单、光路可弯曲及对待测物影响极小等优点。介绍了表面增强拉曼散射效应、光子晶体光纤和基于表面增强拉曼散射的光子晶体光纤传感器的发展现状,主要包括原理、几何结构和在生物传感中的独特应用,总结了此新型传感器的发展趋势,讨论了下一步亟需解决的问题。 展开更多
关键词 光纤传感器 光子晶体光纤 表面增强拉曼散射 纳米粒子
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飞秒激光加工光子晶体光纤微型F-P传感器研究 被引量:11
8
作者 饶云江 段德稳 +4 位作者 杨晓辰 邓明 朱涛 程光华 李明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期91-93,共3页
利用飞秒激光脉冲在光子晶体光纤上熔切出微小矩形孔从而构成光纤法珀干涉腔,并对这种传感器进行了实验测试,在0~1500με的应变范围内,干涉条纹波长相对于应变的灵敏度为0.0036nm/με,线性度达0.9989.在-20℃~100℃其温度系数为0.95... 利用飞秒激光脉冲在光子晶体光纤上熔切出微小矩形孔从而构成光纤法珀干涉腔,并对这种传感器进行了实验测试,在0~1500με的应变范围内,干涉条纹波长相对于应变的灵敏度为0.0036nm/με,线性度达0.9989.在-20℃~100℃其温度系数为0.958nm/℃.利用飞秒激光在光纤上加工F-P腔方法简单,能够实现光纤F-P腔的规模化批量制造. 展开更多
关键词 飞秒激光加工 光纤应变传感器 非本征型光纤F—P传感器 光子晶体光纤
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表面等离子体共振类熊猫型光子晶体光纤传感器 被引量:8
9
作者 邴丕彬 姚建铨 +3 位作者 黄晓慧 陆颖 邸志刚 杨鹏飞 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期784-787,共4页
分析了基于表面等离子体共振类熊猫型的光子晶体光纤传感器,采用基于全矢量有限元法(FEM)对光纤模式进行了数值计算,在各向异性完美匹配层(PML)边界条件下,求解模场的有效折射率。讨论了各个参量的尺寸对传感的影响。计算表明,激发的等... 分析了基于表面等离子体共振类熊猫型的光子晶体光纤传感器,采用基于全矢量有限元法(FEM)对光纤模式进行了数值计算,在各向异性完美匹配层(PML)边界条件下,求解模场的有效折射率。讨论了各个参量的尺寸对传感的影响。计算表明,激发的等离子体对环境介质折射率的变化非常敏感,所设计传感器最大光谱灵敏度达到2μm/R IU,若光谱仪的分辨率为10 pm,则传感器的分辨率可以达到5×10-6R IU。 展开更多
关键词 表面等离子体共振 光子晶体光纤 传感器 折射率
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基于光子晶体光纤的弱压力传感器研究 被引量:5
10
作者 彭晖 文科 +1 位作者 杨正春 梁晓明 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期321-324,共4页
利用有限元法仿真了光子晶体光纤的双折射与横向压力之间的关系,研究弱压力条件下光子晶体光栅的特性。虽然光子晶体光纤比传统的阶跃光纤对压力更为敏感,但弱压力导致的双折射变化很小,应用测量布拉格波长的变化测量压力的变化比较困... 利用有限元法仿真了光子晶体光纤的双折射与横向压力之间的关系,研究弱压力条件下光子晶体光栅的特性。虽然光子晶体光纤比传统的阶跃光纤对压力更为敏感,但弱压力导致的双折射变化很小,应用测量布拉格波长的变化测量压力的变化比较困难。采用偏振相关损耗来测量外界微弱压力导致的双折射变化。仿真结果表明:利用偏振相关损耗的方法,测量灵敏度可达0.75dB/MPa。 展开更多
关键词 光纤光栅传感器 光子晶体光纤 弱压力 偏振相关损耗
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基于表面等离子体共振的光子准晶体光纤甲烷氢气传感器 被引量:4
11
作者 刘强 赵锦 +7 位作者 孙宇丹 刘伟 王建鑫 刘超 吕靖薇 王诗淼 蒋宇 朱剑豪 《中国光学(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期174-183,共10页
设计了一种用于同时检测甲烷和氢气的基于表面等离子体共振(SPR)的新型光子准晶体光纤(PQF)传感器。在该传感器中,在银膜上分别沉积Pd-WO3和掺杂聚硅氧烷的笼型分子E薄膜作为氢气和甲烷的敏感材料。采用全矢量有限元方法对PQF-SPR传感... 设计了一种用于同时检测甲烷和氢气的基于表面等离子体共振(SPR)的新型光子准晶体光纤(PQF)传感器。在该传感器中,在银膜上分别沉积Pd-WO3和掺杂聚硅氧烷的笼型分子E薄膜作为氢气和甲烷的敏感材料。采用全矢量有限元方法对PQF-SPR传感器进行数值分析,结果证明该传感器具有良好的传感性能。在0%~3.5%的浓度范围内,氢气的最大检测灵敏度和平均灵敏度分别为0.8 nm/%和0.65 nm/%,甲烷的最大灵敏度和平均灵敏度分别为10 nm/%和8.81 nm/%。该传感器具有同时检测多种气体的能力,在设备小型化和远程监测方面具有很大的潜力。 展开更多
关键词 甲烷传感器 氢气传感器 表面等离子体共振 光子晶体光纤
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基于实芯光子晶体光纤的本征型法布里-珀罗温度传感器 被引量:4
12
作者 付兴虎 谢海洋 +4 位作者 刘涛 郭朋 付广伟 郭璇 毕卫红 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2015年第2期114-119,共6页
本文提出一种基于实芯光子晶体光纤(Photonics Crystal Fiber,PCF)的本征型法布里?珀罗干涉(Intrinsic Fabry?Perot Interferometer,IFPI)温度传感器。该传感器仅需两次电弧熔接即可制备而成。对不同腔长的传感器进行了温度传... 本文提出一种基于实芯光子晶体光纤(Photonics Crystal Fiber,PCF)的本征型法布里?珀罗干涉(Intrinsic Fabry?Perot Interferometer,IFPI)温度传感器。该传感器仅需两次电弧熔接即可制备而成。对不同腔长的传感器进行了温度传感实验,实验结果表明,在20~90℃的温度变化范围内,传感器具有较好的温度灵敏度,且在一定长度范围内,F?P 腔长越长,灵敏度越高,最高可达16.34 pm/℃。因此,该传感器具有制作简单、结构稳定、灵敏度高等优点,可用于不同场合的温度传感领域。 展开更多
关键词 实芯光子晶体光纤 IFPI温度传感器 F-P腔 单模光纤
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基于低双折射光子晶体光纤Sagnac干涉仪的超低温度系数扭曲传感器 被引量:11
13
作者 祖鹏 向望华(指导) 金永兴 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1433-1437,共5页
研究了低双折射光子晶体光纤中由光纤扭曲造成的圆双折射效应,并应用Sagnac干涉仪结构设计了扭曲传感器.在Sagnac环中的光子晶体光纤上施加机械压力引入初始线双折射并产生正弦干涉光谱,再扭曲光纤产生圆双折射使干涉光谱随扭曲角度移动... 研究了低双折射光子晶体光纤中由光纤扭曲造成的圆双折射效应,并应用Sagnac干涉仪结构设计了扭曲传感器.在Sagnac环中的光子晶体光纤上施加机械压力引入初始线双折射并产生正弦干涉光谱,再扭曲光纤产生圆双折射使干涉光谱随扭曲角度移动.光谱峰值波长随扭曲角度变化符合Sinc函数关系,理论分析与实验相符.传感器灵敏度为1.00nm/°,分比率为0.01°,并具有超低的温度系数-0.5pm/℃. 展开更多
关键词 光子晶体光纤传感器 扭曲传感器 低双折射光纤 SAGNAC干涉仪 双折射
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超低温度系数的光子晶体光纤Sagnac压力传感器 被引量:4
14
作者 祖鹏 向望华 +1 位作者 白扬博 金永兴 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1955-1958,共4页
提出了一种基于光子晶体光纤Sagnac干涉仪的横向压力传感器。使用的光子晶体光纤为低双折射光纤,首先预先在Saganc环中的光子晶体光纤上施加初始压力,使Sagnac干涉仪产生正弦干涉光谱,然后再将被测物体放在光子晶体光纤上,由于被测物体... 提出了一种基于光子晶体光纤Sagnac干涉仪的横向压力传感器。使用的光子晶体光纤为低双折射光纤,首先预先在Saganc环中的光子晶体光纤上施加初始压力,使Sagnac干涉仪产生正弦干涉光谱,然后再将被测物体放在光子晶体光纤上,由于被测物体重力的作用,Saganc干涉仪输出的光谱产生移动,实现横向压力传感测量。传感器具有高灵敏度0.529 nm/(N.mm)及超低的温度系数-0.4 pm/℃,其环境温度的影响可以忽略。 展开更多
关键词 光子晶体光纤传感器 压力传感器 SAGNAC干涉仪 低温度系数
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基于光子晶体光纤传感器的瓦斯监测系统 被引量:5
15
作者 韦民红 童敏明 童夏敏 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第10期97-99,102,共4页
空芯带隙型光子晶体光纤以其独特的结构和导光机制,具有其它普通光纤无法比拟的优势,这种光纤传感器在气体检测方面灵敏度更高。设计了以这种传感器为检测元件,基于Zig Bee的无线传感器网络的瓦斯监测系统,实验测试结果与样本值比较表明... 空芯带隙型光子晶体光纤以其独特的结构和导光机制,具有其它普通光纤无法比拟的优势,这种光纤传感器在气体检测方面灵敏度更高。设计了以这种传感器为检测元件,基于Zig Bee的无线传感器网络的瓦斯监测系统,实验测试结果与样本值比较表明:相对误差在10%以内,基本达到了实时在线监测瓦斯的目的。 展开更多
关键词 瓦斯监测 空芯带隙型光子晶体光纤 Zig BEE 无线传感器网络
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基于双芯光子晶体光纤的中红外表面等离子体共振低折射率传感器 被引量:6
16
作者 郝丹 王建帅 +3 位作者 解宇恒 朱可 薛壮壮 裴丽 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期140-147,共8页
为了在中红外区域实现气凝胶、七氟醚(麻醉剂重要成分)等物质的折射率检测,拓展折射率检测范围,提出了一种基于双芯光子晶体光纤的表面等离子体共振低折射率传感器.光子晶体光纤由两种大小不同的空气孔围绕中心气孔构成,通过对光纤抛磨... 为了在中红外区域实现气凝胶、七氟醚(麻醉剂重要成分)等物质的折射率检测,拓展折射率检测范围,提出了一种基于双芯光子晶体光纤的表面等离子体共振低折射率传感器.光子晶体光纤由两种大小不同的空气孔围绕中心气孔构成,通过对光纤抛磨,最外侧大空气孔直接与待测物质接触,实现基于金属外涂覆的折射率实时测量.采用全矢量有限元法对该传感器的理论模型进行分析,结果表明,在1.12~1.37折射率范围内,传感器的共振波长位于中红外区域2505~3181nm,最高灵敏度为12000nm/RIU,分辨率为8.33×10^-6.该传感器利用中红外波段实现了低折射率检测,并且获得了超宽的检测范围和较高的灵敏度,在化工检测、生物医学传感以及水环境监测等领域具有广泛的应用前景. 展开更多
关键词 光纤传感 表面等离子体共振 有限元法 光子晶体光纤 折射率传感器
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基于保偏光子晶体光纤的长尾式光纤环镜角度传感器 被引量:4
17
作者 吴迪 赵勇 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期161-164,共4页
针对扭转角度的精确测量问题,提出一种基于保偏光子晶体光纤的长尾式光纤环镜角度传感器.采用对温度不敏感的保偏光子晶体光纤作为扭转角度的传感单元,当保偏光子晶体光纤被旋转一定角度时,其双折射值会发生改变,进而影响光在环镜系统... 针对扭转角度的精确测量问题,提出一种基于保偏光子晶体光纤的长尾式光纤环镜角度传感器.采用对温度不敏感的保偏光子晶体光纤作为扭转角度的传感单元,当保偏光子晶体光纤被旋转一定角度时,其双折射值会发生改变,进而影响光在环镜系统内的干涉情况,最终表现为光谱仪上干涉谱的移动.理论推导出系统的传感规律后,实验测得该传感器在扭转角度为0°~101°的范围内,灵敏度为0.061 7 nm/(°);若光谱仪分辨率为0.01 nm,则系统最小分辨力为0.16°,并具有超低的温度灵敏度-0.6 pm/℃.该角度传感器具有体积小、成本低、对温度不敏感及可用于远距离传输等优点. 展开更多
关键词 保偏光子晶体光纤 长尾式光纤环镜 角度传感器 高灵敏度 温度不敏感
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一种基于光子晶体光纤的高灵敏度Sagnac型温度传感器建模研究 被引量:4
18
作者 赵丽娟 吴雨静 +1 位作者 徐志钮 刘琪 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期111-123,共13页
为提高Sagnac型温度传感器的测温范围和灵敏度,提供了一种具有高双折射高温度灵敏度特性的光子晶体光纤设计方法。通过在光纤空气孔内填充温敏液体材料,使光纤具有良好的温敏特性。在COMSOL中建立该光子晶体光纤的电磁场模型并对光纤特... 为提高Sagnac型温度传感器的测温范围和灵敏度,提供了一种具有高双折射高温度灵敏度特性的光子晶体光纤设计方法。通过在光纤空气孔内填充温敏液体材料,使光纤具有良好的温敏特性。在COMSOL中建立该光子晶体光纤的电磁场模型并对光纤特性进行分析计算,利用有限元法分析结构参数对双折射和光纤双折射温度灵敏度的影响,并在所确定结构基础上研究了温敏液体的填充方式和填充液体类型对光纤温敏特性的影响。确定了最优的结构和液体填充方式,最优情况下该光纤的双折射温度灵敏度能够达到2.0507×10^(−5)/℃,在1550 nm处可获得5.96×10^(−2)的双折射。将2 mm光子晶体光纤应用于Sagnac型温度传感器中并进行传感性能仿真分析,利用多项式拟合的方法对结果数据进行拟合以分析传感器的温度灵敏度,提高拟合准确性、减小测量误差。结果表明在0~75℃范围内传感器平均灵敏度可达11.28 nm/℃,与现有典型Sagnac型温度传感器相比,本文Sagnac型温度传感器在尽量减小光纤长度的基础上获得了较高的温度灵敏度,并且测温范围更大、准确性更高。因此,该传感器在温度测量领域有一定的应用前景。 展开更多
关键词 光子晶体光纤 Sagnac型温度传感器 双折射 温度灵敏度 乙醇填充
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基于酒精选择性填充光子晶体光纤的Sagnac应变传感器 被引量:1
19
作者 胡海峰 李雪刚 +1 位作者 周雪 赵勇 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1688-1690,1709,共4页
提出了一种基于酒精选择性填充光子晶体光纤的新型Sagnac光纤环应变传感器,实现了对微小应变的高灵敏度测量.利用酒精对光子晶体光纤的选择性填充使之产生双折射效应,并将已经填充好的光子晶体光纤嵌入到Sagnac干涉环中,实现了Sagnac干... 提出了一种基于酒精选择性填充光子晶体光纤的新型Sagnac光纤环应变传感器,实现了对微小应变的高灵敏度测量.利用酒精对光子晶体光纤的选择性填充使之产生双折射效应,并将已经填充好的光子晶体光纤嵌入到Sagnac干涉环中,实现了Sagnac干涉效应.当给光子晶体光纤施加应变时,Sagnac干涉谱的波峰会随着应变变化而变化,实现对应变的测量.实验结果表明,当微应变在0-3 958时,测量微应变的灵敏度能够达到3.66 pm.同时,本结构具有高灵敏度、高稳定性、抗电磁干扰、易于搭建等优点. 展开更多
关键词 光子晶体光纤 Sagnac应变传感器 应变 酒精选择性填充 传感器
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基于空芯光子晶体光纤的反射式气体传感器 被引量:2
20
作者 钱晓龙 张亚男 +1 位作者 彭慧杰 吴奇鲁 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1673-1676,共4页
以光子晶体光纤(PCF)为研究对象,以提高气体测量灵敏度为研究目标,提出一种反射式的光纤气体传感技术.首先,利用宽谱光源谐波检测技术,并结合实际应用需求,设计了基于空芯PCF的反射式气体传感系统,并详细分析了系统的工作原理.然后,针... 以光子晶体光纤(PCF)为研究对象,以提高气体测量灵敏度为研究目标,提出一种反射式的光纤气体传感技术.首先,利用宽谱光源谐波检测技术,并结合实际应用需求,设计了基于空芯PCF的反射式气体传感系统,并详细分析了系统的工作原理.然后,针对空芯PCF与单模光纤耦合困难、气体填充时间长的问题,设计了集密封、固定及连接于一体的机械耦合装置作为测量气室.最后,以乙炔气体为例,测试了该系统的传感特性,体积分数分辨力可达0.02%,最大相对误差为1.39%.该技术将进一步推动PCF在气体传感中的应用,并为其在实际气体浓度测量中的应用提供了理论和实验基础. 展开更多
关键词 气体传感 空芯光子晶体光纤 气室 乙炔气体 反射式传感器
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