空芯光纤气体传感气室的优化设计

波导式光学吸收腔在气体和液体浓度测量等领域有广泛的应用前景。空芯光纤作为光学吸收腔具有很多优点。空芯光纤的参数与传感系统的性能有直接的关系。提出了一种能同时考虑空芯光纤的损耗和系统信噪比的数学模型。从理论上分析了光纤的长度、内径、目标气体浓度以及输入光场能量分布等因素对传感系统信号输出强度和灵敏度的影响。给出的最优化参数为提高系统灵敏度和补偿系统误差提供了参考。

近红外低损耗AgI/Ag空芯光纤的制作

内面镀有碘化银和银(AgI/Ag)的空芯光纤在中红外波段已有较成熟的制备工艺并得到广泛应用。由于AgI膜厚和表面粗糙度的控制存在较大难度,近红外低损耗的AgI/Ag空芯光纤尚未见报道。通过一系列工艺改进,包括以酒精作为碘的溶剂,在低温中对银膜进行碘化,并采用真空泵提高并稳定碘溶液流速,制备了碘化银膜厚为70nm的AgI/Ag空芯光纤。实现了AgI/Ag空芯光纤在近红外区域的低损耗传输。采用发光波长为1.064μ闾m的二极管抽运固体激光器系统测得长度为1m、内径为0.7mm的AgI/Ag空芯光纤损耗约为1.15dB/m。进一步研究了碘溶液浓度、温度等参数对碘化银膜镀膜工艺的影响,并评价了多种内径AgI/Ag空芯光纤在近红外波段的传输特性和弯曲损耗特性。