单端腐蚀光纤布拉格光栅在低折射率区的理论模型及设计

研究单端腐蚀光纤布拉格光栅(FBG)在低折射率区(约1.333～1.360)对折射率与温度同时测量的理论模型,分析其主要结构参数对折射率灵敏度和线性度的影响,建立相应的线性近似理论和误差分析方法。理论仿真结果表明,可通过减小腐蚀区的直径或选择光栅周期较大的FBG制作传感器来提高折射率灵敏度,但这同时会降低传感器的线性度及增大折射率灵敏度的理论误差。在此理论分析基础上,设计并制作一个单端腐蚀FBG,进行相应实验研究,实验结果与仿真结果一致。

基于光纤Bragg光栅的生物膜厚度及温度传感器

提出一种基于单端腐蚀结构的光纤Bragg光栅（FBG）,用于膜反应器内生物膜厚度和温度的同时测量。给出单端腐蚀FBG对外部介质折射率（SRI）与温度同时测量的理论模型,制作腐蚀区直径约为7.1-7.4μm的单端腐蚀FBG传感器。实验结果表明,传感器在SRI为1.333-1.355内具有较好的线性度,折射率灵敏度为6.894 nm/riu,与理论值6.83 nm/riu基本吻合,若采用波长分辨率为1pm的光谱分析仪,则对生物膜厚度和温度的分辨率分别为15.36±0.85μm和0.12℃。