光电子·激光2022,Vol.33Issue(8) :865-870.DOI:10.16136/j.joel.2022.08.0057

基于逐点法刻写的偏芯光纤布拉格光栅应变和温度传感研究

Research on strain and temperature sensing of eccentric fiber Bragg grating based on point-by-point method

田晨 陈海滨 胡锴 张军英 王伟
光电子·激光2022,Vol.33Issue(8) :865-870.DOI:10.16136/j.joel.2022.08.0057

基于逐点法刻写的偏芯光纤布拉格光栅应变和温度传感研究

Research on strain and temperature sensing of eccentric fiber Bragg grating based on point-by-point method

田晨 1陈海滨 2胡锴 2张军英 2王伟2
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作者信息

  • 1. 西安工业大学光电工程学院,陕西西安710021
  • 2. 西安工业大学光电工程学院,陕西西安710021;西安工业大学陕西省光电测试与仪器技术重点实验室,陕西西安710021
  • 折叠

摘要

为解决当前光纤光栅制备灵活性较低,以及测量中不利于实现分布式波分复用的问题,提出了一种于基于逐点法刻写的偏芯光纤布拉格光栅传感器(eccentric fiber Bragg grating,EFBG).采用飞秒激光(femtosecond laser,FSL)逐点刻写技术,光栅刻写位置垂直偏离光纤中心3 μm,光栅长度为5 mm,光栅中心波长为1 633 nm.不同于传统光纤光栅,偏芯结构的光栅可以激发出较宽的包层模共振范围,通过分析包层模共振峰的波长漂移量,表征施加的应变大小或温度高低.实验结果表明,应变测量范围在0-500 με时,包层模灵敏度为0.98 pm/με,温度测量范围在30-80℃时,包层模灵敏度为10.89 pm/℃,并且包层模灵敏度相比芯模灵敏度数值相差较小,从而可以实现应变或温度的传感测量.

关键词

光纤传感器/光纤布拉格光栅/包层模/应变/温度

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基金项目

陕西省教育厅重点科学研究项目(20JS060)

陕西省自然科学基础研究计划(2021JM-438)

出版年

2022
光电子·激光
天津理工大学 中国光学学会

光电子·激光

CSCD北大核心
影响因子:1.437
ISSN:1005-0086
参考文献量2
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