LPFG与无芯光纤级联的折射率与温度同时测量传感器
DOI:
CSTR:
作者:
作者单位:

(湖北师范大学 物理与电子科学学院,湖北 黄石 435002)

作者简介:

江超(1969-),男,博士,教授,硕士生导师 ,主要从事光纤传感技术研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

湖北师范大学2015年优秀创新团队项目(T201502)和湖北省高等学校优秀中青 年科技创新团队计划项目(T2020014) 资助项目 (湖北师范大学 物理与电子科学学院,湖北 黄石 435002)


Long-period fiber grating cascaded to an no-core fiber for simultaneous measurement of refractive index and temperature
Author:
Affiliation:

(College of physics and electronic science,Hubei normal university,Huangshi,Hube i 435002,China)

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:

    为了满足工业生产与科学研究对折射率与温度同 时测量的需求,一款新型光纤传感器被设计了。传 感器是利用无芯光纤(no-core fiber,NCF)与长周期光纤光栅(long period fiber grating,LPFG)级联构成,其中NCF对折射率比 较敏感,LPFG 对温度较敏感。实验选择传感器透射谱谐振峰波谷Dip 3(由NCF激发)和Dip 4(由LPFG 激发)来进行环境 温度与折射率测量。实验发现Dip 3和Dip 4的中心波长随温度变化有很好的线性关系,温度灵敏度分别 为9.46 pm/℃和19.88 pm/℃。当环境折射率 在1.33范围变化时,Dip 3的中心波长 与折射率之间存 在极好的线性关系,折射率灵敏度为102.80 nm/RIU,而Dip 4的中心 波长对折射率变化不敏感。利用Dip 3与Dip 4的温度和折射率灵敏度构建灵敏度测量矩阵,实现了折射率和温度的同时测量,消 除了交叉敏感。 设计的传感器结构简单、折射率灵敏度高、成本低、结构重复性好,能够满足工程实际的 需求。

    Abstract:

    In order to meet the demand of industrial production and scientific re search for simultaneous measurement of refractive index and temperature,a novel optical fiber sensor ha s been designed.The sensor is composed of no-core fiber (NCF) and long period fiber grating (LPFG) cascaded. In this sensor,NCF is sensitive to refractive index and LPFG is more sensitive to temperature.The sensor transm ission spectrum resonant Dip 3(excited by NCF) and dip 4(excited by LPFG) are selected to measure the ambient temperature and refractive index,respectively.The experiment shows that the center wavelength of Dip 3an d Dip 4has a good linear relationship with temperature,the temperature sensitivity was 9.46pm/℃ and 19. 88pm/℃,respectively.As the ambient refractive index varies in the range of 1.33-1.38,an excellent linear r elationship between the central wavelength of Dip 3and the refractive index,the refractive index sensitivity 102.80nm/RIU(refractive index unit). The central wavelength of Dip 4is not sensitive to the refractive index change. Using Dip 3and Dip 4temperature and refractive index sensitivity to construct sensitivity measuremen t matrix,the simultaneous measurement of refractive index and temperature is realized and eliminating cros s sensitivity.The designed sensor has simple structure,high refractive index sensitivity,low cost and good struc tural repeatability.It can meet the actual needs of the project.It can meet the actual engineering needs.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

陶武强,江超,郭小珊,孙四梅,刘昌宁. LPFG与无芯光纤级联的折射率与温度同时测量传感器[J].光电子激光,2021,32(8):812~817

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:2021-01-23
  • 最后修改日期:
  • 录用日期:
  • 在线发布日期: 2021-11-12
  • 出版日期:
文章二维码