应用光学
應用光學
응용광학
JOURNAL OF APPLIED OPTICS
2013年
2期
374-380
,共7页
光纤传感%光子晶体光纤%温度%应力%气体浓度
光纖傳感%光子晶體光纖%溫度%應力%氣體濃度
광섬전감%광자정체광섬%온도%응력%기체농도
为了解决传统光纤传感在传感不同物理参量时需要多个传感器的问题,并拓展光纤在同时传感多参量方面的应用,结合光子晶体光纤(PCF)中基模与高阶模光的不同传感特性以及气体吸收传感原理,在PCF传感温度、应力双参量的实验基础上,应用理论分析的手段探讨了同时传感温度、应力和气体浓度3种参量的方法.给出了3种参量的计算式并进行了数值模拟,最后设计了一套相对简单、性价比高的传感解调系统.理论分析和数值模拟表明:温度在0℃以上时可以获得高于0.98 pm/℃的温度灵敏度；基模光应力灵敏度为1.2 pm/με,高阶模光可获得高于0.83 pm/με的应力灵敏度；长度较短的光子晶体光纤能够测量较高的气体浓度.本方案使用2个写入光纤布拉格光栅(FBG)的PCF作为传感器同时传感温度、应力和气体浓度3种参量,能够有效降低传感成本,拓宽气体、液体传感研究的思路.
為瞭解決傳統光纖傳感在傳感不同物理參量時需要多箇傳感器的問題,併拓展光纖在同時傳感多參量方麵的應用,結閤光子晶體光纖(PCF)中基模與高階模光的不同傳感特性以及氣體吸收傳感原理,在PCF傳感溫度、應力雙參量的實驗基礎上,應用理論分析的手段探討瞭同時傳感溫度、應力和氣體濃度3種參量的方法.給齣瞭3種參量的計算式併進行瞭數值模擬,最後設計瞭一套相對簡單、性價比高的傳感解調繫統.理論分析和數值模擬錶明:溫度在0℃以上時可以穫得高于0.98 pm/℃的溫度靈敏度；基模光應力靈敏度為1.2 pm/με,高階模光可穫得高于0.83 pm/με的應力靈敏度；長度較短的光子晶體光纖能夠測量較高的氣體濃度.本方案使用2箇寫入光纖佈拉格光柵(FBG)的PCF作為傳感器同時傳感溫度、應力和氣體濃度3種參量,能夠有效降低傳感成本,拓寬氣體、液體傳感研究的思路.
위료해결전통광섬전감재전감불동물리삼량시수요다개전감기적문제,병탁전광섬재동시전감다삼량방면적응용,결합광자정체광섬(PCF)중기모여고계모광적불동전감특성이급기체흡수전감원리,재PCF전감온도、응력쌍삼량적실험기출상,응용이론분석적수단탐토료동시전감온도、응력화기체농도3충삼량적방법.급출료3충삼량적계산식병진행료수치모의,최후설계료일투상대간단、성개비고적전감해조계통.이론분석화수치모의표명:온도재0℃이상시가이획득고우0.98 pm/℃적온도령민도；기모광응력령민도위1.2 pm/με,고계모광가획득고우0.83 pm/με적응력령민도；장도교단적광자정체광섬능구측량교고적기체농도.본방안사용2개사입광섬포랍격광책(FBG)적PCF작위전감기동시전감온도、응력화기체농도3충삼량,능구유효강저전감성본,탁관기체、액체전감연구적사로.
