光电子·激光2023,Vol.34Issue(4) :351-357.DOI:10.16136/j.joel.2023.04.0240

基于七芯光纤的迈克尔逊干涉型光纤温度传感器

Optical fiber Michelson interferometric temperature sensor based on seven-core fiber

张蓉 邵敏 高宏 乔学光 富志鹏 赵力国
光电子·激光2023,Vol.34Issue(4) :351-357.DOI:10.16136/j.joel.2023.04.0240

基于七芯光纤的迈克尔逊干涉型光纤温度传感器

Optical fiber Michelson interferometric temperature sensor based on seven-core fiber

张蓉 1邵敏 1高宏 1乔学光 2富志鹏 3赵力国3
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作者信息

  • 1. 西安石油大学理学院光电油气测井与检测教育部重点实验室,陕西西安710065
  • 2. 西北大学物理学院,陕西西安710127
  • 3. 中交第一公路勘察设计研究院有限公司,陕西西安710068
  • 折叠

摘要

为了实现对环境温度的精确测量,提出了一种基于七芯光纤(seven-core fiber,SCF)的迈克尔逊干涉型温度传感器.该传感器由单模光纤(single mode fiber,SMF)和SCF熔锥构成,当光由SMF进入SCF时,由于光纤直径的急剧变小,在光纤细锥区域会激发出SCF中的高阶模,这些高阶模与纤芯基模经SCF端面反射后,再次回到细锥区域时发生干涉,并经由SMF输出.制作了不同长度SCF的传感器样品,并分别进行了温度传感实验研究.温度响应实验结果表明,在20-160℃温度范围内,长度为47 mm的传感器的温度灵敏度为0.127 4 nm/℃,拟合线性系数为0.9983,温度测量分辨率为0.0078℃,稳定性实验测得传感器的测量标准偏差为0.289 6℃.该温度传感器结构紧凑、易于制作、成本低廉、灵敏度高且测量范围大,在温度监测领域具有一定的应用潜力.

关键词

光纤传感/温度传感/光纤温度传感器/迈克尔逊干涉仪/七芯光纤(SCF)

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基金项目

国家自然科学基金(61805197)

陕西省科技成果转移与推广计划(2021CGBX-38)

西安石油大学研究生创新与实践能力培养计划(YCS20111010)

出版年

2023
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
被引量1
参考文献量2
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