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基于倾斜布拉格光纤光栅的高灵敏度折射率传感器 被引量:3
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作者 石磊 刘云启 +2 位作者 宋红亮 邹芳 王廷云 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期859-864,共6页
制备了不同倾斜角度的倾斜布拉格光纤光栅,用于测量周围环境的折射率.当环境折射率增加时,高阶包层模谐振峰会逐渐消失,即将逐渐消失的高阶包层模谐振峰的波长会随环境折射率的增大而线性增大.测得的折射率灵敏度在500 nm/RIU以上.通过... 制备了不同倾斜角度的倾斜布拉格光纤光栅,用于测量周围环境的折射率.当环境折射率增加时,高阶包层模谐振峰会逐渐消失,即将逐渐消失的高阶包层模谐振峰的波长会随环境折射率的增大而线性增大.测得的折射率灵敏度在500 nm/RIU以上.通过选择适当的倾斜角度,制得的光纤传感器可以满足不同范围的折射率测量. 展开更多
关键词 倾斜布拉格光纤光栅 环境折射率 光纤传感器
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高斯变迹FBG在非均匀介质下的数值响应特性研究 被引量:2
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作者 赵明富 汪颖 +1 位作者 罗彬彬 曹李华 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期25-29,共5页
基于光波导理论和传输矩阵法,研究光纤包层被完全腐蚀后的高斯变迹光纤布拉格光栅(FBG)在非均匀外部介质环境下的反射谱特性。仿真过程中,分别考虑高折射率区(1.43~1.45)和低折射率区(1.33~1.36)两种情况,同时假设该非均匀外部介质折... 基于光波导理论和传输矩阵法,研究光纤包层被完全腐蚀后的高斯变迹光纤布拉格光栅(FBG)在非均匀外部介质环境下的反射谱特性。仿真过程中,分别考虑高折射率区(1.43~1.45)和低折射率区(1.33~1.36)两种情况,同时假设该非均匀外部介质折射率(SRI)呈不同的线性函数分布。仿真结果表明,高斯变迹FBG的谱带宽、谱强度特性与SRI沿光栅轴向的线性分布梯度密切相关。随着SRI梯度增加,反射谱的3dB带宽也逐渐增加,此时高、低折射率区的梯度灵敏度分别为3.775×103 nm.mm/riu和3.72×103 nm.mm/riu。研究结果对高斯变迹FBG用于生化传感领域的非均匀介质测量具有一定意义。 展开更多
关键词 传输矩阵法 高斯变迹FBG 外部介质折射率 折射率梯度传感器
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环境折射率对长周期光纤光栅谐振波长的影响 被引量:2
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作者 黄富 曾庆科 +3 位作者 秦子雄 周恒超 谢军华 黄尚荣 《光电技术应用》 2009年第3期40-43,共4页
长周期光纤光栅是近几年出现的新型光纤器件,表现为前向传播的纤芯导模与同向传播的各阶次包层模在特定波长时的模式耦合,因此它在温度、应变、折射率传感方面比普通的光纤光栅有更大的优越性.运用耦合模理论,首先讨论了长周期光纤光栅... 长周期光纤光栅是近几年出现的新型光纤器件,表现为前向传播的纤芯导模与同向传播的各阶次包层模在特定波长时的模式耦合,因此它在温度、应变、折射率传感方面比普通的光纤光栅有更大的优越性.运用耦合模理论,首先讨论了长周期光纤光栅的谐振波长,并模拟了其透射谱.其次在理论上详细分析了长周期光纤光栅对环境折射率的敏感特性,讨论了环境折射率敏感度因子与包层模次数的关系,并比较了不同环境折射率下的灵敏度.最后模拟了在环境折射率小于光栅包层折射率的情况下,谐振波长随环境折射率变化的规律. 展开更多
关键词 长周期光纤光栅 环境折射率 谐振波长
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倏逝波光纤布拉格光栅归一化反射率特性研究
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作者 赵明富 曹雪梅 +3 位作者 罗彬彬 刘杰徽 胡建敢 韩汐 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期773-776,861,共5页
基于光波导理论与光纤布拉格光栅(FBG)的模式耦合理论,对倏逝波FBG传感器的能量衰减特性进行了分析研究。最后得到了FBG的归一化反射率的表达式,它是外部介质折射率(SRI)和FBG纤芯直径的函数。理论仿真显示FBG归一化反射率会随着SRI增大... 基于光波导理论与光纤布拉格光栅(FBG)的模式耦合理论,对倏逝波FBG传感器的能量衰减特性进行了分析研究。最后得到了FBG的归一化反射率的表达式,它是外部介质折射率(SRI)和FBG纤芯直径的函数。理论仿真显示FBG归一化反射率会随着SRI增大和FBG腐蚀程度的加深而减小,呈非线性关系。实验结果也证明增大SRI(小于包层介质折射率)或者增大FBG的腐蚀程度都会使光纤纤芯中的传输能量减小,增强倏逝波与外部媒介的相互作用,从而增加传感器的灵敏度。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 折射率传感 归一化反射率 倏逝波 外部介质折射率
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倾斜光纤光栅传感器研究进展 被引量:5
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作者 张笑 柳阳 +2 位作者 申人升 张玉书 杜国同 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期170-174,189,共6页
倾斜光纤光栅传感器(TFBG)作为一种较为特殊的光栅传感器受到了广泛的关注,它除了光纤光栅本身具有的优点外,还具有环境折射率敏感度高、可解决温度-应变交叉敏感问题等其他光纤光栅传感器无法比拟的优点。文章首先概述了TFBG的工作原理... 倾斜光纤光栅传感器(TFBG)作为一种较为特殊的光栅传感器受到了广泛的关注,它除了光纤光栅本身具有的优点外,还具有环境折射率敏感度高、可解决温度-应变交叉敏感问题等其他光纤光栅传感器无法比拟的优点。文章首先概述了TFBG的工作原理,随后从倾角、应变、温度及环境折射率测量等方面阐述了当前TFBG主要研究方向以及研究现状,最后给出了TFBG的研究发展趋势。 展开更多
关键词 倾斜光纤光栅传感器 倾角 应变 温度 环境折射率
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环境折射率的细微变化对TFBG透射光谱的影响
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作者 高久鹏 黄勇林 陶子盛 《光通信研究》 北大核心 2016年第6期50-52,共3页
利用OptiGrating软件研究了TFBG(倾斜光纤光栅)在环境折射率变化极其微小的情况下不同模式的光谱特性。结果表明,微小环境折射率的变化对纤芯模与幻影模的影响甚微,却对包层模影响较大。由于变化极小,包层模谐振波长的漂移可以忽略,只... 利用OptiGrating软件研究了TFBG(倾斜光纤光栅)在环境折射率变化极其微小的情况下不同模式的光谱特性。结果表明,微小环境折射率的变化对纤芯模与幻影模的影响甚微,却对包层模影响较大。由于变化极小,包层模谐振波长的漂移可以忽略,只需考虑谐振峰深度的变化。发现波长在1 542nm附近的高阶包层模对环境折射率高度敏感,并且在一定的范围内灵敏度极高,最高可达10-5量级,在高精度折射率传感领域前景广阔。 展开更多
关键词 倾斜光纤光栅 环境折射率 高阶包层模 高精度折射率传感
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Review of Turn around Point Long Period Fiber Gratings
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作者 Monika Gambhir Shilpi Gupta 《Journal of Sensor Technology》 2015年第4期81-89,共9页
Long period fiber gratings are emerging as a potential candidate in the list of surrounding refractive index optical fiber sensors. Their sensitivity can be enhanced greatly if the grating period, fiber dimensions and... Long period fiber gratings are emerging as a potential candidate in the list of surrounding refractive index optical fiber sensors. Their sensitivity can be enhanced greatly if the grating period, fiber dimensions and surrounding refractive index are optimized in a way to operate at a point called turn around point on phase matching curves of these gratings. Turn around point LPFGs are well known for their ultrahigh sensitivity to external parameters. Potential of operating LPFG at or near turn around point has been investigated by many researchers in various applications including physical parameter sensing, adulteration detection, radiation dose, etc. Since TAP LPFGs are in investigation phase therefore a lot of rigorous & efficient work in finding techniques for optimizing their potential as sensor in chemical, biochemical, structural health monitoring is still to be carried out. A brief review of work carried out in this domain till now is presented here and key findings from literature review are highlighted. 展开更多
关键词 LPFG (Long Period Fiber Grating) TAP (Turn AROUND Point) sri (surrounding refractive index) LP (Linearly Polarized)
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基于马赫-曾德干涉仪的色散转折效应及其传感性能模拟研究 被引量:1
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作者 黄田野 雷蓉蓉 +7 位作者 程卓 张祥莉 王勇 罗大鹏 许桂珍 张港顺 吴易恒 潘建行 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期121-129,共9页
设计了工作在近红外波段的硅基马赫-曾德尔干涉仪(MZI)折射率传感器。理论和仿真模拟分析表明,通过改变MZI的结构参数可以对输出干涉谱的色散转折特性进行调控,经过优化后色散转折点(DTP)所对应的波长可以调至近红外波段(1550 nm),通过... 设计了工作在近红外波段的硅基马赫-曾德尔干涉仪(MZI)折射率传感器。理论和仿真模拟分析表明,通过改变MZI的结构参数可以对输出干涉谱的色散转折特性进行调控,经过优化后色散转折点(DTP)所对应的波长可以调至近红外波段(1550 nm),通过改变MZI周围的环境折射率(SRI)可以使折射率灵敏度达到37500 nm/RIU。由于DTP两侧的干涉条纹对外界折射率响应有相反的特性,将干涉波谷的相对漂移量作为检测对象,能够将灵敏度提高2倍,即75000 nm/RIU。不同于常规基于光栅和波导耦合构架的DTP传感器,所设计的DTP结构中两个干涉模式互不相关且均可独立调控,并可根据需要灵活调控色散转折波长。 展开更多
关键词 集成光学 传感器 波导耦合 近红外 马赫曾德干涉仪 色散转折点 环境折射率
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