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基于CO2激光技术的双峰谐振长周期光纤光栅折射率传感器

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为了探索一种高灵敏折射率传感器，基于CO2激光技术制备出双峰谐振长周期光纤光栅(LPFG)。首先，利用CO2激光器在腐蚀包层后的传统单模光纤和80 μm弯曲不敏感光纤上制备出周期分别为196 μm和73μm的双峰谐振LPFG，证明了采用CO2激光微加工技术在单模光纤上制备短周期LPFG的可能性。其次，利用CO2激光器直接在2种80μm单模光纤上制备出周期分别为110 μm和115 μm的双峰谐振LPFG。实验结果表明:在2种80 μm单模光纤上制备的LPFG具有谐振损耗大，插入损耗小和折射率灵敏度高等优点。基于以上优点，采用CO2激光技术制备的双峰谐振LPFG在生物、化学及环境参数检测等重要领域的应用具有较大潜力。同时，也提供了一种操作简单、低成本制备双峰谐振LPFG的方法。
Dual-Peak Resonance Long-Period Fiber Grating Refractive Index Sensor Based on CO2 Laser Technology
A dual-peak resonance long-period fiber grating(LPFG)based on CO2 laser technology is proposed to investigate a highly sensitive refractive index sensor.First,dual-peak resonance LPFGs with grating periods of 196 and 73 μm are fabricated in conventional single-mode fiber and 80 μm bend-insensitive single-mode fiber,respectively,using a CO2 laser after etching cladding.This demonstrates the possibility of fabricating an LPFG on a single-mode fiber with a shorter grating period using CO2 laser micromachining technology.Dual-peak resonance LPFGs with grating periods of 110 and 115 μm are directly fabricated in two 80 μm single-mode fibers using a CO2 laser.The results show that the dual-peak resonance LPFGs fabricated in two 80 μm thin single-mode fibers exhibit advantages of deep attenuation loss,low loss,and high refractive index sensitivity.Based on its excellent performance,the dual-peak resonance LPFG based on CO2 laser technology is a prospective sensor applicable to fields such as biological,chemical,and environmental parameter detection.In addition,a simple-operation low-cost method for fabricating dual-peak resonance LPFGs is proposed.

fiber opticslong period fiber gratingdual-peak resonanceCO2 laser technologyrefractive index

赵爽、杜超、王秋雨、贾斌、张丽、崔丽琴、邓霄

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太原理工大学物理与光电工程学院,山西太原030024

山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室,山西太原030006

太原理工大学新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室,山西太原030024

光纤光学 长周期光纤光栅 双峰谐振 CO2激光技术 折射率

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2024

10.3788/LOP223219

激光与光电子学进展
中国科学院上海光学精密机械研究所

激光与光电子学进展

CSTPCD北大核心
影响因子：1.153
ISSN：1006-4125
年,卷(期)：2024.61(5)
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