新型保偏光纤温度传感器及其在半导体激光治疗领域的应用

基于保偏光纤的温度双折射效应,提出一种高精度、低成本、具有良好互易性的反射式保偏光纤温度传感器(Polarization-Maintaining Fiber Temperature Sensor,PMF-TS)。采用体积小、重量轻的光纤温度探头,可与半导体激光器激光输出光纤集成,组成多功能激光治疗仪探针,通过实时、精确监测靶组织的温度变化,闭环控制半导体激光器的输出能量及脉冲频率,满足体内深度肿瘤组织精准微创激光热疗的应用需求。完成了样机研制及测试,结果表明,PMF-TS的测温分辨率为0.01℃,远优于18B20数字温度传感器及PT100铂电阻温度传感器。经过PMF-TS的闭环控制以后,半导体激光器在-40℃~70℃环境温度范围内,输出功率的波动可以控制在±0.1 W以内。