一种基于FSI和MZI并联组合的光纤温度传感器

陈健兰; 周雪芳; 胡淼; 毕美华; 杨国伟; 王天枢; 忻伶怡

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一种基于FSI和MZI并联组合的光纤温度传感器

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基于并联的干涉型滤波器的游标效应,设计了一种基于光纤萨格纳克干涉仪(fiber Sagnac interferometer,FSI)和马赫-曾德尔干涉仪(Mach-Zehnder interferometer,MZI)并联组成的光纤温度传感器。FSI由一个3 dB的四端口耦合器和一段6.6 m的保偏光纤(polarization maintaining optical fiber,PMF)组成,因其具有较高的灵敏度以及较好的稳定性,将其作为传感腔。MZI作为参考腔由两个3 dB的三端口耦合器自制组成,通过控制MZI两臂的长度,使这两个干涉仪的自由光谱范围(free spectral range,FSR)相接近但不相等,利用游标效应来提高该结构的温度灵敏度,然后通过改变温度来测量单个FSI与并联FSI、MZI这两种结构的波长漂移情况,从而探究温度灵敏度的放大情况。实验结果表明,单个FSI的温度灵敏度仅为-1.65 nm/℃,并联系统可以将其放大到12.9 nm/℃,增益系数为7.82,与理论结果相符,表明在相同温度下,并联结构能够明显提高温度传感器的灵敏度。该传感器能在较小的温度变化时呈现明显的波长漂移,适用于生物和工业领域的温度精细检测。

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来源
《光电子．激光》 |2022年第10期|1024-1030|共7页
作者
陈健兰; 周雪芳; 胡淼; 毕美华; 杨国伟; 王天枢; 忻伶怡;
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作者单位

杭州电子科技大学通信工程学院;

浙江杭州310018;

长春理工大学空间光电技术国家地方联合工程研究中心;

吉林长春130022;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类 TP212.11;
关键词
光纤温度传感; 游标效应; 光纤萨格纳克干涉仪(FSI); 马赫-曾德尔干涉仪(MZI);

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