摘要
基于并联的干涉型滤波器的游标效应,设计了一种基于光纤萨格纳克干涉仪(fiber Sagnac interferometer,FSI)和马赫-曾德尔干涉仪(Mach-Zehnder interferometer,MZI)并联组成的光纤温度传感器.FSI由一个3 dB的四端口耦合器和一段6.6m的保偏光纤(polarization maintaining opti-cal fiber,PMF)组成,因其具有较高的灵敏度以及较好的稳定性,将其作为传感腔.MZI作为参考腔由两个3 dB的三端口耦合器自制组成,通过控制MZI两臂的长度,使这两个干涉仪的自由光谱范围(free spectral range,FSR)相接近但不相等,利用游标效应来提高该结构的温度灵敏度,然后通过改变温度来测量单个FSI与并联FSI、MZI这两种结构的波长漂移情况,从而探究温度灵敏度的放大情况.实验结果表明,单个FSI的温度灵敏度仅为-1.65 nm/℃,并联系统可以将其放大到12.9 nm/℃,增益系数为7.82,与理论结果相符,表明在相同温度下,并联结构能够明显提高温度传感器的灵敏度.该传感器能在较小的温度变化时呈现明显的波长漂移,适用于生物和工业领域的温度精细检测.
基金项目
国家自然科学基金(61705055)
浙江省重点研发计划(2019C01G1121168)
浙江省教育厅一般科研项目(Y202146926)
NETL
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