一种基于马赫-曾德尔干涉仪的折射率和温度同时测量传感器

A sensor for measuring refractive index and temperature simulta-neously based on Mach-Zehnder interferometer

刘婷 ¹张静 ¹李永倩 ¹武佳琪 ¹张雨微 ¹赵旭¹

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作者信息

1. 华北电力大学电子与通信工程系,河北保定071003;华北电力大学河北省电力物联网技术重点实验室,河北保定071003;华北电力大学保定市光纤传感与光通信技术重点实验室,河北保定071003
折叠

摘要

设计制作了一种基于马赫-曾德干涉结构的传感器用于折射率和温度的同时测量,传感器的结构为单模-多模-细芯-多模-单模.利用RSoft光学仿真软件的BeamPROP模块对传感结构内部光场进行模拟分析,确定了多模光纤(multi-mode fiber,MMF)及细芯光纤(thin core fiber,TCF)的最优长度,制作了传感结构并搭建实验系统观测其折射率和温度响应情况,结合敏感矩阵,实现了双参量的同时测量.实验结果表明,该传感器在1.333-1.380的折射率范围内灵敏度为-44.944 nm/RIU,在30-65 ℃的温度范围内灵敏度为0.082 9 nm/℃.本文提出的传感器结构简单、体积小、灵敏度高,可以为折射率和温度双参量传感设计提供参考.

关键词

光纤传感器/马赫-曾德尔干涉仪(MZI)/折射率/温度

Key words

optical fiber sensor/Mach-Zehnder interferometer(MZI)/refractive index/temperature

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基金项目

国家自然科学基金(61775057)

国家自然科学基金(62171185)

国家自然科学基金(52177141)

河北省自然科学基金(F2019502112)

中央高校基本科研业务费专项基金(2019MS086)

中央高校基本科研业务费专项基金(2021MS071)

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

参考文献量5

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