基于光纤粗锥型马赫-曾德尔干涉仪的高灵敏度温度传感器的研制 被引量：20

1

作者 赵娜 傅海威 +3 位作者 邵敏 李辉栋 刘颖刚 乔学光 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1722-1726,共5页

光纤传感是现代光纤技术的重要应用之一。制作了一种基于两个单模光纤粗锥串接的全光纤型马赫-曾德尔高温高灵敏温度传感器。纤芯中传输的光通过第一个光纤锥耦合，一部分进入纤芯传输，另一部分进入包层形成包层模，纤芯模和包层模具... 光纤传感是现代光纤技术的重要应用之一。制作了一种基于两个单模光纤粗锥串接的全光纤型马赫-曾德尔高温高灵敏温度传感器。纤芯中传输的光通过第一个光纤锥耦合，一部分进入纤芯传输，另一部分进入包层形成包层模，纤芯模和包层模具有不同的有效折射率，经过干涉臂的传输产生了光程差。纤芯和包层传输的光再经过第二个光纤锥耦合，形成干涉进入输出光纤传输。对不同长度的传感器进行实验研究，得出传感臂长度与干涉周期之间的关系。研究了传感器温度响应特性，给出了温度响应灵敏度。实验结果表明，在30～400℃温度范围内，长度为35 mm的传感器可以得到较高的温度响应灵敏度，其响应灵敏度为0．115 nm·℃^-1。利用傅里叶变换对传感器透射谱进行了分析，可以确定在长度为35 mm的传感器中仅有基模LP01和高阶模LP08两种模式，透射谱就是由这两种模式干涉形成的。该传感器体积小、精度高、抗电磁干扰，具有易于制作、对比度大、质轻、灵敏度高、耐高温等优点。可用于高温气体温度测量及油气井测井等领域的高灵敏度温度传感测量。 展开更多

关键词 光纤传感器 温度传感 马赫-曾德尔干涉仪 光纤锥

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马赫-曾德尔干涉集成化的全光纤磁场与温度传感器 被引量：20

2

作者 沈涛 孙滨超 冯月 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1338-1345,共8页

为了简化光纤磁场与温度传感器的结构并提高传感器灵敏度,设计并制作了马赫-曾德尔干涉集成化的全光纤磁场与温度传感器。将单根光纤的马赫-曾德尔模间干涉结构和双臂马赫-曾德尔干涉结构结合:将总长度为1.2m的单模光纤部分制备成长度为... 为了简化光纤磁场与温度传感器的结构并提高传感器灵敏度,设计并制作了马赫-曾德尔干涉集成化的全光纤磁场与温度传感器。将单根光纤的马赫-曾德尔模间干涉结构和双臂马赫-曾德尔干涉结构结合:将总长度为1.2m的单模光纤部分制备成长度为2.7cm、锥腰直径为30.1μm的锥形微纳光纤,并得到了拉锥时间与锥腰直径的关系。将锥形微纳光纤放置尼龙槽内并包覆磁凝胶构成传感头,实现模间干涉的马赫-曾德尔磁场传感器;将磁场传感器通过两耦合比为50%∶50%的耦合器并联带有可调谐光衰减器的单模光纤形成马赫-曾德尔干涉的温度传感器。从理论上分析了光谱漂移对磁场和温度传感的特性关系,实验测得室温下磁场强度在25~50mT时,磁场传感的灵敏度为0.301 14nm/mT;在磁场强度为0,温度由25℃升高到30℃时,温度传感的灵敏度为0.518 86nm/℃。该传感器可广泛应用于电力系统放电检测、材料加工、安全监控等领域。 展开更多

关键词 光纤传感器 马赫-曾德尔干涉仪 磁场传感 温度传感 灵敏度分析

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改性石墨烯包覆光纤的马赫-曾德尔大肠杆菌传感器 被引量：2

3

作者 彭志清 廖杰 +2 位作者 李玉洁 冯文林 杨晓占 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期296-302,共7页

针对日益严峻的食品安全问题,特别是食源性致病菌的快速检测,本文提出一种基于表面改性石墨烯粗锥型马赫-曾德尔干涉结构的光纤大肠杆菌传感器。首先,截取一根4 cm的实心光子晶体光纤,两端分别与两根单模光纤进行粗锥熔接,形成基于马赫... 针对日益严峻的食品安全问题,特别是食源性致病菌的快速检测,本文提出一种基于表面改性石墨烯粗锥型马赫-曾德尔干涉结构的光纤大肠杆菌传感器。首先,截取一根4 cm的实心光子晶体光纤,两端分别与两根单模光纤进行粗锥熔接,形成基于马赫-曾德尔干涉原理的传感结构;接着,制备一种表面改性石墨烯敏感材料,将它涂覆在实心光子晶体光纤的表面,使传感器对大肠杆菌溶液有较高的灵敏度;最后,将上述传感器置于水槽中,以此检测大肠杆菌溶液浓度。实验结果表明,在大肠杆菌溶液浓度为50~600 cfu/mL内,随着菌液的浓度增大,传感器的干涉光谱发生了明显的蓝移,灵敏度为3.43 pm/(cfu·mL^-1),菌液浓度与波长偏移的线性度为0.95649,检测限为67.18 cfu/mL,响应时间为15 s。该传感器成本低、体积小、响应时间快,适用于低浓度大肠杆菌浓度的快速检测。 展开更多

关键词 光纤传感器 马赫-曾德尔干涉 表面改性 石墨烯 大肠杆菌

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光纤激光传感器结构发展综述 被引量：1

4

作者 贾振安 张恒 +2 位作者 高宏 禹大宽 刘钦朋 《光通信技术》 北大核心 2024年第1期1-6,共6页

光纤激光传感技术是光纤传感技术中的重要组成部分。首先介绍了光纤激光传感技术的原理,然后分析了基于单一结构和双结构的10种光纤激光传感器的原理和特性,并对比了2种传感结构的应用情况和温度灵敏度,最后从解调方式、多参量测量以及... 光纤激光传感技术是光纤传感技术中的重要组成部分。首先介绍了光纤激光传感技术的原理,然后分析了基于单一结构和双结构的10种光纤激光传感器的原理和特性,并对比了2种传感结构的应用情况和温度灵敏度,最后从解调方式、多参量测量以及提升检测范围等3个方面对光纤激光传感技术进行了总结和展望。 展开更多

关键词 光纤传感 光纤光栅 迈克尔逊干涉仪 法布里-珀罗干涉仪 萨格奈克干涉仪 马赫-曾德尔干涉仪 光纤激光传感器

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基于M-Z干涉仪的光纤法-珀传感器解调方法 被引量：3

5

作者 刘浩 刘佳 +1 位作者 任乾钰 贾平岗 《压电与声光》 CAS 北大核心 2021年第4期484-489,共6页

该文研究了一种基于马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构的光纤法-珀(F-P)传感器扫描式互相关解调方法。解调系统中的光源采用C+L波段放大自发辐射(ASE)宽带光源,用于匹配F-P腔的MZI采用可调光纤延时线与压电陶瓷(PZT)式光纤相位调制器等集成光... 该文研究了一种基于马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构的光纤法-珀(F-P)传感器扫描式互相关解调方法。解调系统中的光源采用C+L波段放大自发辐射(ASE)宽带光源,用于匹配F-P腔的MZI采用可调光纤延时线与压电陶瓷(PZT)式光纤相位调制器等集成光学器件构成,解调系统整体实现相对简便。实验中搭建的MZI,其臂长差在16.8 cm范围内连续可调,并可在15μm范围实现重复扫描,扫描速度达到50 Hz。理论仿真分析及实验验证表明,该套解调系统可以实现对F-P传感器的信号解调。 展开更多

关键词 光纤 法-珀传感器 马赫-曾德尔干涉仪 解调 压电陶瓷

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级联FPI-MZI复合干涉光纤传感器双参数特性研究 被引量：3

6

作者 龚文慧 张雄星 康家雯 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期618-623,共6页

为了实现工业生产过程中温度和溶液质量分数的同时测量和传感检测,提出了一种由法布里-珀罗干涉仪(FPI)和马赫-曾德尔干涉仪(MZI)级联干涉结构构成的双参数传感器。该传感器由融合在一起的单模光纤(SMF)和空芯光纤(HCF)组成。采用同时测... 为了实现工业生产过程中温度和溶液质量分数的同时测量和传感检测,提出了一种由法布里-珀罗干涉仪(FPI)和马赫-曾德尔干涉仪(MZI)级联干涉结构构成的双参数传感器。该传感器由融合在一起的单模光纤(SMF)和空芯光纤(HCF)组成。采用同时测量FPI反射光谱和MZI透射光谱的特征波长位移的方法,获得了FPI和MZI对温度和折射率的灵敏度差,建立了传感器温度-质量分数灵敏度矩阵,实现了传感器双参数的测量。结果表明,在40℃~150℃的温度范围内,FPI的温度敏感度为10pm/℃,而MZI的对温度不敏感;在质量分数0.05~0.40的范围内,FPI对折射率不敏感,而MZI质量分数灵敏度是232.3nm/RIU;该传感器可以实现温度与溶液质量分数的同时测量。该研究为石油、化工、电力、钢铁、机械等加工行业中双参数的动态测量提供了参考。 展开更多

关键词 光纤传感器 法布里-珀罗腔 马赫-曾德尔干涉 空芯光纤

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基于微环辅助的M-Z温度传感器 被引量：2

7

作者 孙枫 万静 +2 位作者 呙明贤 王兆松 苗江云 《光通信研究》 北大核心 2020年第1期38-42,共5页

针对普通马赫-曾德尔(M-Z)滤波器为了获得良好的滤波性能需要mm量级的臂长差的问题,文章提出了一种基于微环辅助M-Z滤波原理的温度传感器,其具有μm量级的尺寸。在M-Z滤波器的一个臂上耦合一个液体微环腔,利用微流控技术将一些温敏液体... 针对普通马赫-曾德尔(M-Z)滤波器为了获得良好的滤波性能需要mm量级的臂长差的问题,文章提出了一种基于微环辅助M-Z滤波原理的温度传感器,其具有μm量级的尺寸。在M-Z滤波器的一个臂上耦合一个液体微环腔,利用微流控技术将一些温敏液体注入腔内,通过分析传感器的输出光谱,可以检测到温度的变化。实验结果表明,该传感器具有良好的滤波性能及温度分辨能力,消光比>10 dB,3 dB带宽<1 nm,温度检测分辨率可达到0.1℃。此外,通过改变微环中液体的种类,可以调节传感器的温度检测范围。 展开更多

关键词 微流控技术 温度传感器 马赫-曾德尔滤波器 微环谐振腔

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可双参量同时测量的光纤磁场传感器 被引量：8

8

作者 赵月 曹晔 +1 位作者 童峥嵘 王艳 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期42-46,共5页

设计并制作了一种马赫-曾德尔干涉仪(Mach-Zehnder Interferometer,MZI)与光纤布喇格光栅级联的光纤磁场传感器,其中MZI由相当于分光器的锥结构和相当于耦合器的花生锥结构级联组成,封装在填充了磁流体的毛细管中.由于磁流体的有效折射... 设计并制作了一种马赫-曾德尔干涉仪(Mach-Zehnder Interferometer,MZI)与光纤布喇格光栅级联的光纤磁场传感器,其中MZI由相当于分光器的锥结构和相当于耦合器的花生锥结构级联组成,封装在填充了磁流体的毛细管中.由于磁流体的有效折射率会随着外界磁场强度的改变而变化,故可通过观察干涉谱的特征波长的变化来测量外界磁场强度,而光纤布喇格光栅透射峰对磁场强度不敏感.当磁场强度由0mT变化到20mT时,马赫-曾德尔干涉峰的灵敏度为0.11nm/mT.温度特性实验测得马赫-曾德尔干涉峰和光纤布喇格光栅透射峰的温度灵敏度分别为0.401 5nm/℃和0.011 4nm/℃.因此,可利用敏感矩阵实现双参量同时测量. 展开更多

关键词 光纤传感器 马赫-曾德尔干涉仪 锥结构 花生锥结构 FBG 磁场 温度

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基于光纤锥级联结构的湿度传感器 被引量：7

9

作者 张芸山 乔学光 +3 位作者 邵敏 傅海威 李辉栋 赵娜 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期109-114,共6页

提出了一种基于普通单模光纤粗锥级联结构的马赫-曾德尔干涉湿度传感器.将两根单模光纤对芯熔融成一个粗锥,并依次级联,形成光纤锥-单模光纤-光纤锥-单模光纤-光纤锥结构.外界环境湿度、温度的改变使传感器的纤芯基模和包层模的光程差... 提出了一种基于普通单模光纤粗锥级联结构的马赫-曾德尔干涉湿度传感器.将两根单模光纤对芯熔融成一个粗锥,并依次级联,形成光纤锥-单模光纤-光纤锥-单模光纤-光纤锥结构.外界环境湿度、温度的改变使传感器的纤芯基模和包层模的光程差发生改变,引起传感器干涉光谱发生变化.通过监测干涉谱波长和能量的变化实现对外界物理量的测量.实验结果表明,当空气中湿度在35～95%RH范围内变化时,传感器的湿度灵敏度为-0.065dB/%RH,线性度为0.997;当温度在30～80℃范围内变化时传感器的温度灵敏度为69.4pm/℃,线性度为0.998.该传感器可以避免温湿度的交叉影响,实现单参量的同时在线区分测量. 展开更多

关键词 光纤锥 马赫-曾德尔干涉仪 湿度传感器 湿度灵敏度 温度灵敏度 交叉灵敏

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光纤拼接结构型应变不敏感温度传感器 被引量：1

10

作者 宋小亚 刘颖刚 +4 位作者 李博文 黄亮 董婧斐 禹大宽 冯德全 《压电与声光》 CAS 北大核心 2021年第1期99-103,共5页

设计并制作了一种基于七芯光纤的应变不敏感温度传感器。该传感器将一段七芯光纤与两段单模光纤进行熔接,通过优化熔接参数在熔接点处形成两个分别充当光路分束器和耦合器的凸锥结构,构成了马赫-曾德尔干涉仪(MZI)。实验研究了该传感器... 设计并制作了一种基于七芯光纤的应变不敏感温度传感器。该传感器将一段七芯光纤与两段单模光纤进行熔接,通过优化熔接参数在熔接点处形成两个分别充当光路分束器和耦合器的凸锥结构,构成了马赫-曾德尔干涉仪(MZI)。实验研究了该传感器对温度和应变的响应特性。结果表明,传感器的光谱对应变不敏感,但传感器对温度具有良好的线性响应特性,在40~200℃内,其谐振光谱波长随温度升高线性红移,对应温度灵敏度达到93.11 pm/℃,波长漂移线性度达99.4%。 展开更多

关键词 光纤传感器 七芯光纤 温度 应变不敏感 马赫-曾德尔(mach-zehnder)传感器

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铌酸锂集成MZI型光波导大电流传感器 被引量：5

11

作者 杨杜兵 张家洪 +2 位作者 陈福深 赵振刚 李英娜 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期87-95,共9页

采用集成光学技术,设计与研制出了一种用于大电流测量的集成光波导电流传感器,器件体积为78 mm×18 mm×9 mm。对带有多环形天线和调制电极的传感器结构进行了理论分析,并利用COMSOL Multiphysics软件建立传感器的三维模型,仿... 采用集成光学技术,设计与研制出了一种用于大电流测量的集成光波导电流传感器,器件体积为78 mm×18 mm×9 mm。对带有多环形天线和调制电极的传感器结构进行了理论分析,并利用COMSOL Multiphysics软件建立传感器的三维模型,仿真验证了所设计的传感器可用于脉冲大电流的测量。搭建了脉冲大电流测量实验系统,对传感器性能进行测试。结果表明,传感器测量得到的脉冲电流时域波形与Pearson电流互感器测量得到的脉冲电流时域波形相比,波前时间T_(f)和持续时间T_(d)的平均相对误差分别为3.9775%和5.4375%。传感器在100~3300 A的被测电流范围内,线性相关系数为0.99897,当信噪比为6 dB时,传感器最小可测电流为66 A。 展开更多

关键词 集成光学 马赫-曾德尔干涉仪 环形天线 电流传感器 脉冲大电流

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一种熔融拉锥型折射率和温度传感器 被引量：4

12

作者 董婧斐 刘颖刚 +2 位作者 黄亮 冯岩佩 温俊良 《压电与声光》 CAS 北大核心 2021年第6期766-770,共5页

该文设计并制作了一种基于熔融拉锥技术的温度和折射率传感器。该结构是将一段单模光纤(SMF)两端级联无芯光纤(NCF),并通过火焰熔融拉锥技术把中间的单模光纤进行拉锥处理,从而构成了马赫-曾德尔光纤干涉仪(MZI),两个无芯光纤分别充当... 该文设计并制作了一种基于熔融拉锥技术的温度和折射率传感器。该结构是将一段单模光纤(SMF)两端级联无芯光纤(NCF),并通过火焰熔融拉锥技术把中间的单模光纤进行拉锥处理,从而构成了马赫-曾德尔光纤干涉仪(MZI),两个无芯光纤分别充当分束器和耦合器。实验研究了该传感器对于温度和折射率的光谱响应特性,研究表明,当温度升高时,透射光谱出现红移现象,其响应灵敏度为43.96 pm/℃,线性度为0.9905。当传感结构置于折射率1.3416~1.38232的蔗糖溶液中时,透射光谱强度随着折射率的增加而变大,其响应灵敏度为366.68 dB/RIU,线性度为0.989。 展开更多

关键词 光纤传感器 马赫-曾德尔 光纤熔融拉锥技术 无芯光纤(NCF) 温度 折射率

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光纤MZI传感器传感机理与传感应用研究进展 被引量：5

13

作者 陆杭林 邵来鹏 +4 位作者 张帆 唐剑 黎远鹏 王咏梅 胡君辉 《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第6期1-17,共17页

光纤马赫-曾德尔干涉仪(Mach-Zehnder interferometer,MZI)传感器基于模式干涉原理,通过监测目标对传感器模式干涉的影响来实现对目标物的传感与测量。本文阐述光纤MZI传感器的特点、传感机理、研制技术和传感应用,详细介绍光纤MZI传感... 光纤马赫-曾德尔干涉仪(Mach-Zehnder interferometer,MZI)传感器基于模式干涉原理,通过监测目标对传感器模式干涉的影响来实现对目标物的传感与测量。本文阐述光纤MZI传感器的特点、传感机理、研制技术和传感应用,详细介绍光纤MZI传感器已有的主要制备方法,包括光纤错位熔接法、纤芯失配法、光纤侧边抛磨法和光纤拉锥法等,分析比较各种制备方法的适用性和局限性;系统综述光纤MZI传感器在温度、应变、液位、曲率、压力、折射率、双参量和生化监测等方面的传感应用及优缺点;最后对光纤MZI传感器的研究进行展望。 展开更多

关键词 光纤传感器 马赫-曾德尔干涉仪 模式干涉 制备方法 传感应用

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光纤高温应变传感器研究进展(特邀) 被引量：8

14

作者 杨杭洲 刘鑫 +1 位作者 南朋玉 辛国国 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期150-163,共14页

高温应变传感器在航空航天、石油勘探、工业冶炼等领域有巨大的潜在需求。传统的电学类传感器受限于其电学原理和材料特性,无法长时间在高温、高压、强电磁干扰、化学腐蚀等恶劣环境下保持精确测量。基于此,国内外研究团队对光纤高温应... 高温应变传感器在航空航天、石油勘探、工业冶炼等领域有巨大的潜在需求。传统的电学类传感器受限于其电学原理和材料特性,无法长时间在高温、高压、强电磁干扰、化学腐蚀等恶劣环境下保持精确测量。基于此,国内外研究团队对光纤高温应变传感器进行了大量研究,在提升传感器的耐温性能和提高传感器的应变灵敏度等方面取得了一系列成果。本文综述了基于光纤布拉格光栅型、光纤干涉型高温应变传感器的传感机理、实验方法及封装应用的研究现状,总结了不同传感机理对温度、应变的响应特性,重点介绍了光纤高温应变传感器的最新进展,并对光纤高温应变传感器的未来发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 光纤传感器 高温应变 光纤布拉格光栅 法布里-珀罗干涉仪 马赫-曾德尔干涉仪 温度和应变测量

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基于MZI与DSO的高灵敏度光纤温度传感器 被引量：1

15

作者 王沛 江超 +3 位作者 朱熙平 张含 黄会玲 李宏 《压电与声光》 CAS 北大核心 2022年第5期796-800,共5页

该文介绍了一种基于马赫-则德尔干涉仪(MZI)与二甲基硅油(DSO)相结合的高灵敏度光纤温度传感器。传感器由MZI及填充在其表面的DSO组成。MZI由单模光纤-锥形无芯光纤-单模光纤构成。填充DSO后,MZI的谐振峰向右有小的漂移。通过跟踪MZI谐... 该文介绍了一种基于马赫-则德尔干涉仪(MZI)与二甲基硅油(DSO)相结合的高灵敏度光纤温度传感器。传感器由MZI及填充在其表面的DSO组成。MZI由单模光纤-锥形无芯光纤-单模光纤构成。填充DSO后,MZI的谐振峰向右有小的漂移。通过跟踪MZI谐振峰波长随温度的变化,对环境温度进行测量。经测试,传感器的温度灵敏度为-97.7 pm/℃,而未填充DSO的MZI温度灵敏度为-50.1 pm/℃,传感器灵敏度提高了约1.95倍。该传感器具有结构制作简单,造价低及灵敏度高等优点,具有一定的应用前景。 展开更多

关键词 光纤温度传感器 马赫-则德尔干涉仪(MZI) 二甲基硅油(DSO) 无芯光纤 光纤拉锥

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基于拉锥细芯光纤的双参量同时测量传感器

16

作者 刘昌宁 鲁志琪 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2023年第3期169-173,共5页

该文研制了一种基于拉锥细芯光纤、可同时测量折射率与应变的传感器。传感器结构为“单模光纤-多模光纤-锥形细芯光纤-多模光纤-单模光纤”,由于细芯光纤中部腰锥尺寸变小,构成马赫-曾德尔干涉仪。实验结果表明,传感器透射谱线谐振峰或... 该文研制了一种基于拉锥细芯光纤、可同时测量折射率与应变的传感器。传感器结构为“单模光纤-多模光纤-锥形细芯光纤-多模光纤-单模光纤”,由于细芯光纤中部腰锥尺寸变小,构成马赫-曾德尔干涉仪。实验结果表明,传感器透射谱线谐振峰或谐振谷的中心波长与环境折射率和轴向应变之间均有良好的线性关系,折射率灵敏度最高可达-38.677 nm/RIU,轴向应变灵敏度最高为-4.4 pm/με,取两个谐振峰或谐振谷构建矩阵,消除两物理量之间的交叉敏感,能够实现双参量同时测量。该传感器制作简单,成本低,鲁棒性优良,在折射率与轴向应变传感领域有一定的应用价值。 展开更多

关键词 光纤传感器 折射率 轴向应变 马赫-曾德尔干涉仪 拉锥

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新型熔锥型M-Z光纤干涉仪的研究与设计 被引量：3

17

作者 方水平 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2014年第7期26-28,共3页

对熔锥型M-Z光纤干涉理论中的模间干涉进行了研究,给出了熔锥型Mach-Zehnder(M-Z)干涉仪结构设计,采用熔锥型M-Z干涉仪进行了折射率和温度传感仿真实验。仿真结果表明,该干涉仪具有一定的实用价值。

关键词 光纤光学 马赫-增德尔干涉仪 熔锥 折射率传感 温度传感器

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基于多芯光纤级联布喇格光纤光栅的横向压力与温度同时测量 被引量：10

18

作者 蒋友华 傅海威 +2 位作者 张静乐 贾振安 乔学光 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期118-123,共6页

提出并制作了一种基于多芯光纤与单模光纤错位构成的马赫-曾德尔干涉仪,将其与光纤布喇格光栅级联,形成的全光纤传感系统可实现横向压力和温度双参量同时测量.马赫-曾德尔干涉仪是利用多芯光纤和单模光纤的模场不匹配而发生模间干涉,当... 提出并制作了一种基于多芯光纤与单模光纤错位构成的马赫-曾德尔干涉仪,将其与光纤布喇格光栅级联,形成的全光纤传感系统可实现横向压力和温度双参量同时测量.马赫-曾德尔干涉仪是利用多芯光纤和单模光纤的模场不匹配而发生模间干涉,当外界横向压力直接作用在多芯光纤内部光场,干涉仪具有较高的灵敏度.实验结果表明:马赫-曾德尔干涉仪压力灵敏度为28.57nm/(N·mm^(-1)),线性度为0.997,而光纤布喇格光栅在一定范围内对压力变化不敏感;马赫-曾德干涉仪和光纤布喇格光栅对温度变化都具有较高的线性度,温度灵敏度分别为56.1pm/℃和11.3pm/℃.对于分辨率为0.02nm的光谱仪,传感器可实现的压力和温度测量分辨率分别为7.0×10^(-4)N/mm和0.03℃.马赫-曾德尔干涉仪的透射谱和光纤布拉光栅的谐振峰对横向压力和温度的变化有不同的光谱响应,利用光谱仪对传感器的透射谱实时监测,方便地实现了压力与温度双参量的测量.该传感器结构简单,灵敏度高,可用于不同领域的压力传感. 展开更多

关键词 光纤传感 多芯光纤 全光纤压力传感器 光纤马赫-曾德尔干涉仪 光纤布喇格光栅 双参量测量

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超磁致伸缩薄膜/光纤的制备及其磁探测性能 被引量：4

19

作者 刘吉延 斯永敏 +2 位作者 刘阳 李智忠 胡永明 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2004年第10期18-21,共4页

采用磁控溅射工艺在光纤表面制备了厚度均匀的TbDyFe超磁致伸缩薄膜。利用马赫 曾德尔干涉仪对TbDyFe超磁致伸缩薄膜/光纤传感器的磁探测性能进行了实验测试。结果表明:在调制频率f=1kHz附近,传感器对磁场具有最大的信号响应;在恒定直... 采用磁控溅射工艺在光纤表面制备了厚度均匀的TbDyFe超磁致伸缩薄膜。利用马赫 曾德尔干涉仪对TbDyFe超磁致伸缩薄膜/光纤传感器的磁探测性能进行了实验测试。结果表明:在调制频率f=1kHz附近,传感器对磁场具有最大的信号响应;在恒定直流磁场及调制磁场强度小于1kA/m的条件下,输出信号大小随调制磁场强度线性增加;在35～50kA/m的直流磁场范围内,传感器(对应1m长传感臂)可探测的最小磁场变化Hmin=8.6×10-2A/m,若采用分辨力为10-6rad的干涉仪并增加镀膜光纤的长度和薄膜厚度,则可进一步提高传感器的磁探测灵敏度。 展开更多

关键词 磁控溅射 光纤传感器 超磁致伸缩薄膜 马赫-曾德尔干涉仪

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基于多模与熊猫光纤耦合的温度与应变特性研究 被引量：2

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作者 申万梅 刘昌宁 +3 位作者 江超 李宏 郭小珊 孙四梅 《压电与声光》 CAS 北大核心 2021年第4期474-478,共5页

该文基于多模与熊猫光纤耦合设计了一款新型马赫-曾德尔干涉仪传感器,该传感器对温度和轴向应变均较灵敏,在温度或应变变化时,传感器透射谱谐振峰波长发生线性漂移,通过考察谐振峰波长偏移量来感知应变与环境温度。实验结果表明,测得最... 该文基于多模与熊猫光纤耦合设计了一款新型马赫-曾德尔干涉仪传感器,该传感器对温度和轴向应变均较灵敏,在温度或应变变化时,传感器透射谱谐振峰波长发生线性漂移,通过考察谐振峰波长偏移量来感知应变与环境温度。实验结果表明,测得最大温度灵敏度为65.45 pm/℃,最大应变灵敏度为-1.9 pm/με。利用传感器透射谱谐振峰两个波谷的温度和应变灵敏度构建测量矩阵,实现了温度与应变的同时测量,消除了交叉敏感。 展开更多

关键词 光纤传感器 马赫-曾德尔干涉仪 熊猫光纤 光纤熔接 温度和应变

在线阅读 下载PDF 职称材料