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少模光纤模式反射迈克尔孙干涉仪及其游标增敏应用

Few-Mode Fiber Mode Reflection Michelson Interferometer and Its Vernier Sensitization Application

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提出了一种少模光纤迈克尔孙干涉仪(MI)级联法布里-珀罗干涉仪(FPI)的游标增敏折射率传感器.少模光纤MI用作参考干涉仪,开放腔FPI作为传感干涉仪,解决了传统双FPI传感器的参考干涉仪制备复杂、可控性差的问题.仿真研究了单模-少模光纤错位量对少模光纤模式激发效率的影响,以及少模光纤长度对增敏倍数的影响.基于仿真优化参数制备了少模光纤MI-FPI传感器,并测试了其折射率响应特性,分析了增敏极限及限制因素.该传感器在1.3384～1.3412的折射率范围内的折射率灵敏度达到12466.956 nm/RIU(灵敏度单位),相对于无MI级联的单个FPI传感器提升了12.29倍,放大倍数可基于少模光纤长度灵活控制.该方法使传感器的增敏效果显著、增敏倍数可控、制备方法简单且光谱稳定性好,在折射率传感领域具有潜在的应用价值.

fiber opticsMichelson interferometerfew-mode fibermode reflectionVernier effectrefractive index sensor

武瑞妮、林国辉、吕海飞、黎敏、李明钰、王嘉赋、文晓艳

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武汉理工大学理学院,湖北 武汉 430070

中兴通讯无线产品运营部,广东 深圳 518000

光纤光学 迈克尔孙干涉仪 少模光纤 模式反射 游标效应 折射率传感器

国家自然科学基金国家自然科学基金中央高校基础研究基金

6207517411974266WUT2021Ⅲ063JC

2023

10.3788/AOS230520

光学学报
中国光学学会　中国科学院上海光学精密机械研究所

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CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.931
ISSN：0253-2239
年,卷(期)：2023.43(19)
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