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基于并联法布里-珀罗干涉仪游标效应的增敏光纤湿度传感器

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为了提高光纤湿度传感器的灵敏度,提出了一种基于并联光纤法布里-珀罗干涉仪(Fabry-Perot interferometers,FPIs)游标效应的增敏型湿度传感器,并进行了实验验证.该传感器由两个基于内径4 μm石英毛细管的光纤FPI通过2×2耦合器并联组成,其中一个FPI作为传感FPI,其末端镀有湿敏特性的琼脂糖薄膜,另一个作为参考FPI.论文分析了器件的湿度传感工作原理,实验结果论证了该理论分析的正确性.实验显示,并联FPI游标效应器件在40％RH-60％RH范围内其灵敏度高达0.843 9 nm/％RH,较之单一 FPI的灵敏度提高了 9倍,是并联FPI反射谱直接波谷追踪波长解调灵敏度的44倍.增加FPI末端湿敏膜厚度,其灵敏度进一步提高至1.12 nm/％RH.该传感器制备简单、尺寸小、灵敏度高,在湿度测试方面具有潜在的应用价值.
Sensitivity-enhanced fiber humidity sensor based on parallel Fabry-Perot interferometers with Vernier effect

马行超、张熙梓、郭允、吴玉纯、王东宁、徐贲

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中国计量大学光学与电子科技学院,浙江杭州310018

光纤传感 法布里-珀罗干涉仪(FPI) 游标效应 湿度

浙江省自然科学基金微光机电系统技术教育部重点实验室(天津大学)开放基金

LY19F050010MOMST2016-1

2023

10.16136/j.joel.2023.02.0294

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
年,卷(期)：2023.34(2)
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