引用本文:

徐正天,杨树. 基于F-P腔干涉的两段式光纤传感器[J]. 光通信技术,2020,44(10):9-11.

基于F-P腔干涉的两段式光纤传感器

徐正天,杨 树

(北京邮电大学 理学院,北京 100876)

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摘要:一般的传感器灵敏度高,但体积大,不便于封装。法布里-珀罗(F-P)腔型传感器结构简单、体积小和封装容易等优点获得了广泛关注。通过熔接2段不同折射率光纤,并将传感光纤包层去掉、浸泡在待测液体中,构成了F-P腔折射率传感器。传感器的最小分辨率为3.0135×10-4,传感光纤长度仅为15 μm,尺寸远小于其它F-P腔干涉仪,并且对传感光纤长度精度要求很低,便于制造。

关键词:法布里-珀罗腔干涉仪;折射率传感器;光纤

中图分类号:TN256 文献标志码:文章编号:1002-5561(2020)10-0009-03

DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2020.10.003

0 引言
       相位调制型光纤传感器利用待测参量对敏感单元的影响导致的信号相位微小变化,从而得到对应待测参量的数据。一般相位的微小变化可以通过干涉来进行测量,根据不同的干涉形式,可以将光纤干涉型传感器分为马赫-曾德尔型、Michelson型、Sagnac型和法布里-珀罗(F-P)腔型光纤传感器等。与其它干涉型传感器相比,F-P腔型传感器由于结构简单、无需耦合器、体积小和封装容易等优点获得了广泛关注。因此,本文提出一种基于F-P腔结构的两段式光纤传感器。

4 结束语
       本文通过熔接2段光纤构成了F-P腔传感器。由于F-P腔反射率比较小,可以将复杂的多光束干涉简化为简单的双光束干涉。在探测器最小分辨率为0.05 nm时,本文所提折射率传感器的最小分辨率为3.0135×10-4。尽管器件灵敏度和已有器件相差不大,但器件的尺寸远小于已有器件,便于传感器的封装与使用。折射率的差别与光纤半径共同决定了反射信号的强度。考虑到现实纤芯及包层的折射率变化是有限的,并且需要限制光纤的V值在单模光纤范围内,应该综合考虑反射率及V值来选择光纤参数。传感光纤会影响频率谱峰值间距,峰值间距过大或者过小都会影响计算,选取合适长度传感光纤来组成传感器是有必要的。由于传感光纤的长度对于传感器的最小分辨率没有影响,这大大减少了对于制作工艺的要求。因此,本文提出的基于F-P腔结构光纤传感器具有较好的应用前景。