本文从理论上分析了光纤涂覆层对长周期光纤光栅(long period fiber grating,LPFG)温度灵敏度的影响。根据数值分析法对有、无涂覆层的LPFG透射谱建立仿真模型,对LPFG进行温度传感的模式耦合过程进行分析。结果表明:包层模阶数越大,涂...本文从理论上分析了光纤涂覆层对长周期光纤光栅(long period fiber grating,LPFG)温度灵敏度的影响。根据数值分析法对有、无涂覆层的LPFG透射谱建立仿真模型,对LPFG进行温度传感的模式耦合过程进行分析。结果表明:包层模阶数越大,涂覆层对不同包层模有效折射率的影响越大,进而推断出不同包层模耦合的LPFG谐振峰具有不同的温度灵敏度。仿真结果验证了带涂覆层LPFG中高阶包层模耦合的谐振峰对温度更敏感,具有0.977 nm/℃的高灵敏度,是普通LPFG的10倍左右。涂覆层的存在不仅能保护光纤、提高其机械强度,更重要的是,对于高阶包层模耦合出来的透射峰,涂覆层能够有效提高它的温度灵敏度。同时,该结果对保留涂覆层制备光栅以及聚合物涂覆栅型结构方面的实验研究具有一定的参考意义。展开更多
为了实现对蛋白质溶液浓度的测量,搭建了蛋白质浓度测量系统。建立长周期光纤光栅（Long period fiber grating,LPFG）谐振波长与蛋白质溶液浓度的关系并探究了温度对水和蛋白质溶液浓度的影响。系统采用飞秒激光直写制备LPFG,将配比好...为了实现对蛋白质溶液浓度的测量,搭建了蛋白质浓度测量系统。建立长周期光纤光栅（Long period fiber grating,LPFG）谐振波长与蛋白质溶液浓度的关系并探究了温度对水和蛋白质溶液浓度的影响。系统采用飞秒激光直写制备LPFG,将配比好的不同浓度溶液分别滴到LPFG上,观察谐振峰波长的漂移情况。实验结果表明：当蛋白质溶液浓度从0%变化到2.98%,谐振波长发生红移,谐振波长与蛋白质溶液浓度呈线性关系,灵敏度为637.15pm/%,线性度为0.9743。随着溶液温度的升高,LPFG在纯水中的谐振波长发生蓝移,温度与谐振波长呈的线性关系,灵敏度为64.77pm/℃,线性度为0.9768。LPFG在2.98%的蛋白质溶液中的谐振波长发生红移,温度与谐振波长呈线性关系,灵敏度为41.36pm/℃,线性度为0.9011。该测量系统灵敏度高,可实现蛋白质溶液浓度的实时监测。展开更多
文摘本文从理论上分析了光纤涂覆层对长周期光纤光栅(long period fiber grating,LPFG)温度灵敏度的影响。根据数值分析法对有、无涂覆层的LPFG透射谱建立仿真模型,对LPFG进行温度传感的模式耦合过程进行分析。结果表明:包层模阶数越大,涂覆层对不同包层模有效折射率的影响越大,进而推断出不同包层模耦合的LPFG谐振峰具有不同的温度灵敏度。仿真结果验证了带涂覆层LPFG中高阶包层模耦合的谐振峰对温度更敏感,具有0.977 nm/℃的高灵敏度,是普通LPFG的10倍左右。涂覆层的存在不仅能保护光纤、提高其机械强度,更重要的是,对于高阶包层模耦合出来的透射峰,涂覆层能够有效提高它的温度灵敏度。同时,该结果对保留涂覆层制备光栅以及聚合物涂覆栅型结构方面的实验研究具有一定的参考意义。
文摘为了实现对蛋白质溶液浓度的测量,搭建了蛋白质浓度测量系统。建立长周期光纤光栅（Long period fiber grating,LPFG）谐振波长与蛋白质溶液浓度的关系并探究了温度对水和蛋白质溶液浓度的影响。系统采用飞秒激光直写制备LPFG,将配比好的不同浓度溶液分别滴到LPFG上,观察谐振峰波长的漂移情况。实验结果表明：当蛋白质溶液浓度从0%变化到2.98%,谐振波长发生红移,谐振波长与蛋白质溶液浓度呈线性关系,灵敏度为637.15pm/%,线性度为0.9743。随着溶液温度的升高,LPFG在纯水中的谐振波长发生蓝移,温度与谐振波长呈的线性关系,灵敏度为64.77pm/℃,线性度为0.9768。LPFG在2.98%的蛋白质溶液中的谐振波长发生红移,温度与谐振波长呈线性关系,灵敏度为41.36pm/℃,线性度为0.9011。该测量系统灵敏度高,可实现蛋白质溶液浓度的实时监测。
