长周期光纤光栅对掺葵花籽油的橄榄油纯度测定研究

针对当前橄榄油掺假问题,提出一种测定橄榄油纯度的新方法.将纯橄榄油和纯葵花籽油按不同比例配置得到不同纯度的待测橄榄油,用阿贝折射计测出各样品的折射率,得到样品纯度与折射率之间的线性关系.利用长周期光纤光栅传感器对外界折射率的敏感性特性,将不同纯度的待测橄榄油分别滴加到长周期光纤光栅表面;宽带光源发出的光经过其表面进入光谱仪后得到不同纯度样品的透射谱.实验测得不同纯度的橄榄油样品与衰减峰的强度变化存在线性关系,灵敏度为0.007 04dB/%,线性度较好,决定系数R2约为0.96.根据光谱仪的强度分辨率可以计算得到橄榄油纯度的探测极限为1.42%.研究结果表明,利用该长周期光纤光栅传感器可以简单、快捷、准确地测定橄榄油的纯度,具有一定的应用价值和前景.

纳米金反团聚的水中汞离子比色检测

以纳米金胶体作为检测工具,可以建立一种简单、快捷、灵敏度高的水中汞离子检测方法.其做法是:使用柠檬酸钠为还原剂合成酒红色的纳米金胶体,加入4’4联吡啶(Dpy)将纳米金颗粒聚集在一起,纳米金胶体的颜色会变化为蓝黑色.若水中没有汞离子,纳米金颗粒会保持团聚状态,颜色不变;若水中含有汞离子,则纳米金颗粒会发生反团聚现象,再次分散于水中,混合溶液的颜色变回酒红色.通过观察混合溶液的颜色变化,来判断水中是否含有汞离子,实现水中汞离子的检测.同时对不同浓度汞离子样品的紫外-可见吸收光谱进行分析,可以看出吸光度比值(A520/A640)与汞离子浓度之间呈现良好的线性度,并计算得到本方法的水中汞离子检测极限为54nmol/L(3δ).通过汞离子样品与其他多个离子样品的对比实验,证明本测试方法对汞离子的高选择性.本方法可用于水中汞离子的快速实时检测.

基于马赫-曾德尔干涉的温度和应变同时测量的光纤传感器研究

提出了一种基于马赫-曾德尔干涉的温度和应变双参数同时测量的光纤传感器,其结构是在单模光纤(SMF)上分别熔接两个球形结构并在SMF光纤中间熔接一段细芯光纤(TCSMF)。利用光纤的纤芯模、包层模对温度、应变的灵敏度差异,通过检测不同级次的干涉谷的特征波长位移变化,结合敏感矩阵实现了对温度、应变双参数的同时测量。实验选取位于波长1 545.1nm和1 554.8nm处的干涉谷进行温度和应变的同时测量,测得两个波谷的温度灵敏度分别为53.86pm/℃和47.51pm/℃,两个波谷的应变灵敏度分别为0.75pm/με和1.39pm/με,并且不同级次干涉波谷的波长位移量与外界温度和应变具有良好的线性度。

基于马赫-曾德尔干涉仪的保偏光纤温度传感器研究

根据马赫-曾德尔干涉仪（MZI）原理在两根标准单模光纤（SMF）中间熔接一段保偏光纤（PMF）,通过电弧放电和熔接推挤形成凹-凸型锥,构成温度光纤传感器。利用PMF的包层模、纤芯模对温度的灵敏度差异,通过检测透射光谱中不同干涉谷的波长和强度变化,实现对温度的测量。实验表明,在25-70°C的范围内,当PMF的长为30mm时,在1 533.68nm和1 560.92nm时的干涉谷对应的波长灵敏度为0.029nm/°C和0.040nm/°C,对应的强度灵敏度为0.12dB/°C和0.097dB/°C;当PMF的长度为40mm时,在1 540.54nm和1 568.64nm时的干涉谷对应的波长灵敏度为0.083 5nm/°C和0.099 8nm/°C,强度灵敏度为0.152dB/°C和-0.211dB/°C。根据光谱仪0.01nm和0.01dB的分辨率,对应的波长和强度分辨率分别为0.100°C和0.047°C。

腰椎放大细芯光纤传感器实现折射率/温度同时测量的研究

根据马赫-曾德尔干涉(MZI)原理,在两段标准单模光纤(SMF)中间腰椎放大熔接长为2cm的细芯SMF(TCSMF),构成光纤传感器。利用TCSMF的包层模、纤芯模对折射率和温度的灵敏度差异,通过检测透射光谱中不同级次的干涉谷的特征波长变化,结合敏感矩阵实现对折射率/温度的双参数同时测量。实验选取在1 502.54nm波长处干涉谷的折射率和温度的灵敏度分别为270.517 1nm/RIU(其中RIU为折射率单位)和19.3pm/℃;在1 521.64nm波长处干涉谷的折射率灵敏度为239.510 3nm/RIU,对温度不敏感。根据0.01nm波长分辨率的光谱仪(OSA),本文光纤传感器对折射率和温度的分辨率分别为3.6966×10-5 RIU和0.5181℃,也可以应用于其他参数的测量,具有良好的应用和发展前景。