硬塑料包层光纤构成的多功能光纤传感器

在单模光纤(SMF)中接入一段硬塑料包层光纤(HPCF),构成一个全光纤Mach-Zehnder干涉仪,利用该干涉仪制备出一种可同时测量温度和折射率的光纤传感器。由于SMF纤芯和HPCF纤芯直径不匹配,通过HPCF的透射光会产生干涉谱,干涉谱随外界环境温度与折射率的变化而变化,从而可实现温度与折射率的测量。实验结果表明:利用该传感器测量温度与折射率的灵敏度分别达到了13.3pm·℃^(-1)和52.56nm·(RIU)^(-1)。该传感器具有体积小、结构简单、制作容易和灵敏度较高等特点,特别适合在电噪声环境中工作。

硬塑料包层光纤构成的弯曲传感器

提出了一款高灵敏的弯曲传感器,该传感器是利用飞秒激光微加工技术与光纤熔接技术制作的。首先利用单模光纤与硬塑料包层光纤熔接成(Mach-Zehnder interferometer,MZI),然后利用飞秒激光在硬塑料包层光纤上刻写一排均匀的微槽,构成"SMF-HPCF-SMF"的新型弯曲传感器结构。硬塑料包层光纤中的微槽增加了传感器对弯曲大小与弯曲方向的敏感度。实验结果表明在曲率变化时传感器透射谱的光强度发生线性变化,利用光强变化能够解调出曲率大小,实验测得最大弯曲灵敏度为2.22 dB/m^(-1)。传感器在0°,90°,180°和270°4个不同方向弯曲时,光强度变化趋势两两相反,依据这个能够初步判断弯曲方向。该传感器结构简单、成本低、灵敏度高,在工业建筑、国防军事和海事领域有一定的应用前景。