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.
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)