高频CO2激光脉冲写入PCF-LPFG传感特性研究
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TN253

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国家自然科学基金(61074163);山东省自然科学基金(ZR2011FQ025);中国博士后科学基金(20110491620);山东省博士后创新专项基金(201103024);山东大学自主创新基金(2010GN066)资助项目


Sensing characteristics of high-frequency CO2 laser pulse induced long-period fiber grating in a photonic crystal fiber
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    摘要:

    采用高频CO2激光技术在柚子型光子晶体光纤(PCF)上写入长周期光纤光栅(LPFG),并对其温度、应变和弯曲特性进行了实验研究。实验测得,PCF-LPFG谐振波长的温度和应变灵敏度分别为0.002nm/℃和0.001 8nm/με,谐振峰损耗值对温度和应变不敏感。由于高频CO2激光写入为单侧写入,导致PCF-LPFG透射谱的弯曲特性与方向和曲率直接相关。选择弯曲灵敏度较大的方向进行了弯曲测试,测得在一定的曲率范围内,PCF-LPFG的谐振波长及谐振峰损耗值的灵敏度分别为-5.45nm/m-1和3.32dB/m-1。基于PCF-LPFG的透射谱温度不敏感特性,本文为制作不受温度影响的应变和弯曲传感器提供了新的方法。

    Abstract:

    Temperature,strain and bending characteristics of a long period fiber grating(LPFG) written in a grapefruit-type photonic crystal fiber(PCF) are investigated experimentally.By using high-frequency CO2 laser,the LPFG written on PCF(PCF-LPFG) is achieved.The temperature sensitivity and strain sensitivity of PCF-LPFG resonant wavelength are 0.002 nm/℃ and 0.0018 nm/με,respectively.The PCF-LPFG resonant peak is insensitive to temperature or strain.The bending characteristics are directly related to curvature and bending direction.A direction with high sensitivity is chosen for further study.In a certain range of curvature,the bending sensitivity at PCF-LPFG resonant wavelength is-5.45 nm/m-1 and that at the resonant peak is 3.32 dB/m-1.Based on the special characteristics of PCF-LPFG,the paper provides new methods for fabricating temperature-insensitive strain and bending sensors.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

姜明顺,隋青美,贾磊,彭蓬.高频CO2激光脉冲写入PCF-LPFG传感特性研究[J].光电子激光,2012,(4):626~630

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