无芯光纤干涉仪溶液浓度传感特性的理论和实验研究
DOI:
CSTR:
作者:
作者单位:

作者简介:

郑晶晶(1982-),女,湖北秭归人,博士,博 士后,主要从事特种光纤及其器件方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家“973”计划(2010CB328206)、国家自然科学基金(61275076、61177069) 和中央高校基本科研业务费(2011JBM211)资助项目 , 马林1, 柏云龙1, 齐艳辉1, 裴丽1, 闻映红2, 简水生 1 (1.全光网络与现代通信网教育部重点实验室,北京交通大学 光波技术研究所,北京 100044; 2.北京交通大学 电磁兼容实验室北京 100044)


Theoretical and experimental investigation on solution concentration sensing characteristics of NCF interference
Author:
Affiliation:

Fund Project:

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    无芯光纤(NCF)干涉仪以所处外部介质作为NCF 段包层,对外界环境折射率变化极为敏感。本文对以 NCF为基础构建的多模干涉仪(MMI)传输特性进行了详细的理论分析,并对其在丙三 醇溶液中的浓度传 感特性进行了实验研究。实验接入自制的长为4.4mm、直径为 104μm的NCF,干涉仪单峰深度超过20dB,波形 清晰,辨识度好。理论与实验的一致性说明,实验制作的MMI中,单模光纤(SMF)与NCF之间 的渐变区 域对干涉仪传输特性没有明显影响。在丙三醇水溶液质量分数由7%逐渐升高到70%的过程中 ,传输谱峰 值波长移动范围达到26.5nm,峰值波长与溶液浓度的变化符合三次 函数关系。研究表明,基于NCF的MMI对NCF外界溶液浓度变化能够做出连续实时的显著反应 ,并具有较高的分辨率。

    Abstract:

    Multimode fiber interference based on no-core fiber (NCF) is very sensitive to the refractive index variation of its external medium.The transmission characteristics of multimode fiber interference based o n no-core fiber are theoretically analyzed in detail,and the solution concentration sensing charact eristics are experimentally investigated.The multimode interference in expe riment uses a segment of no-core fiber with is 4.4mm in length and 104μm in diameter,the transmission spec tra of which are quite distinct and recognizable,and the depth for a single peak is more than 20dB.Th e theoretical transmission spectrum shows a good agreement with the experimental one,and it indicates that the taper between single mode fibers and no-core fiber in the multimode interferenc e used in experiment has little influence on transmission spectrum of the multimode interferenc e.The wavelength of peak in its transmission spectrum shifts 26.5nm when the c oncentration of glycerol s olution varies from 7wt% to 70wt%,and a good agreement in cubic functi on with the variation of the solution′s concentration is presented.The investigation shows that the interference based o n no-core fiber responds to the change of solution concentration around the no-core fiber continuous ly,instantly,and significantly.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

郑晶晶,马林,柏云龙,齐艳辉,裴丽,闻映红,简水生.无芯光纤干涉仪溶液浓度传感特性的理论和实验研究[J].光电子激光,2013,(9):1651~1655

复制
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:2013-03-30
  • 最后修改日期:
  • 录用日期:
  • 在线发布日期:
  • 出版日期:
文章二维码