發(fā)布時(shí)間：2017-12-31 12:11

  本文關(guān)鍵詞：基于表面溫敏薄膜的錐形雙包層光纖溫度傳感器　出處：《中國(guó)激光》2017年08期 　論文類(lèi)型：期刊論文

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【摘要】：提出了一種基于溫敏薄膜的錐形雙包層光纖(TDCF)溫度傳感器,其由兩段普通單模光纖(SMF)之間熔接一段TDCF組成,呈SMF-TDCF-SMF結(jié)構(gòu)。由于輸入端SMF纖芯模的模場(chǎng)與TDCF纖芯模的模場(chǎng)極度不匹配,因此由SMF傳輸過(guò)來(lái)的光除一部分耦合進(jìn)TDCF的纖芯中外,其余部分耦合進(jìn)TDCF的包層中以包層模的形式向前傳輸。當(dāng)這兩束光到達(dá)輸出端SMF時(shí)發(fā)生干涉,形成馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x。在錐區(qū)涂覆一層溫度敏感薄膜,使得TDCF纖芯模和包層模之間的光程差會(huì)隨著外界溫度的變化而改變,從而引起傳感器干涉譜的變化,因此可以通過(guò)檢測(cè)傳感光譜的變化實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的測(cè)量。實(shí)驗(yàn)研究了傳感器的溫度特性,結(jié)果表明:隨著拉錐長(zhǎng)度的增加,干涉光譜的自由光譜范圍逐漸減小。當(dāng)拉錐長(zhǎng)度為16mm,溫度在32~65.3℃范圍內(nèi)時(shí),隨著溫度的增加,傳感器的傳輸光譜出現(xiàn)藍(lán)移現(xiàn)象,溫度靈敏度最高可達(dá)-1296.78pm/℃,且具有很好的線(xiàn)性度。該傳感器制作簡(jiǎn)單、靈敏度高,在科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的溫度測(cè)量場(chǎng)合具有較好的應(yīng)用前景。
[Abstract]:A tapered temperature sensitive film based on double clad fiber (TDCF) temperature sensor, which is composed of two sections of single-mode fiber (SMF) between the welding section of TDCF, a SMF-TDCF-SMF structure. The mode field input SMF core mode field and TDCF core mode extremely does not match so come by SMF optical transmission in the core part of foreign coupling into the TDCF, the rest is coupled into the cladding TDCF in the cladding mode in the form of forward transmission. When the two beam light reaches the output end of SMF interference, the formation of Maher was Del interferometer. In the taper region is coated with a layer of temperature sensitive film, the TDCF core mode and optical path difference between the packet layer mode will change with the change of the outside temperature sensor is changed due to interference spectrum, so it can realize the measurement of temperature by detecting changes in sensing spectrum. Experimental study on the temperature characteristic of the sensor node. The results show that with the increase of the taper length, the free spectral range of interference spectrum gradually decreases. When the cone length is 16mm, the temperature in the temperature range of 32~65.3, with the increase of temperature, the transmission spectrum of the sensor showed blue shift and temperature sensitivity up to -1296.78pm/ DEG C, and has good linearity of the sensor. Has the advantages of simple manufacture, high sensitivity, and has good application prospects in the fields of science research and temperature measurement in industrial and agricultural production.

【作者單位】： 燕山大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院河北省特種光纖與光纖傳感重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(61475133,61575170,61675176,61640408) 河北省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃重點(diǎn)基礎(chǔ)研究項(xiàng)目(16961701D) 河北省高等學(xué)校青年拔尖人才計(jì)劃(BJ2014057) 燕山大學(xué)“新銳工程”人才支持計(jì)劃;燕山大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃(201610216079)
【分類(lèi)號(hào)】：TN253;TP212
【正文快照】： 0810001-1溫度是體現(xiàn)物質(zhì)狀態(tài)的重要參數(shù)之一,其在人類(lèi)生活及工業(yè)生產(chǎn)等多個(gè)方面具有舉足輕重的作用。因此,溫度檢測(cè)也成為人們廣泛關(guān)注的問(wèn)題。光纖傳感器作為一種新型傳感器,相比傳統(tǒng)的傳感器具有體積小、靈敏度高、抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn),可在許多惡劣的環(huán)境下工作。目前常見(jiàn)的

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本文編號(hào)：1359711