复合面料-佩罗特干扰计气体压力和温度传感器使用四孔纤维,灵敏度由高阶波维尼尔效应提升

科学领域:

• 光电学是指光电子产品.
• 光纤传感传感器是指光纤传感器.
• 计量学 计量学 计量学

背景情况:

• 同时测量高灵敏度的气体压力和温度是光纤传感器面临的重大挑战.
• 现有的方法往往缺乏所需的灵敏度或直观的同时测量能力.

研究的目的:

• 设计和实验研究一种用于同时测量气体压力和温度的新型光纤传感器.
• 为了提高气体压力灵敏度,使用高阶波维尼尔效应.
• 为了利用纤维布拉格格 (FBG) 和Fabry-Perot干扰仪 (FPI) 的独特传感特性进行精确的测量.

主要方法:

• 开发了一个级联传感器配置,集成FPI和FBG.
• 使用高阶波维尼尔效应来放大气压灵敏度.
• 通过改变气体压力 (0-1 MPa) 和温度 (30-120 °C) 来进行实验分析.

主要成果:

• 传感器显示高气压灵敏度为146.64nm/MPa,放大系数为43.
• FBG显示独立于气体压力变化.
• 对于FBG (-0.48 nm/°C) 和FPI的维尼尔效应 (0.011 nm/°C) 观察到明显的温度敏感性.

结论:

• 开发的传感器成功地实现了同时测量气体压力和温度.
• 结合FPI和FBG与维尼尔效应,为双参数传感提供了强大的解决方案.
• 测量矩阵被构建以准确地提取气体压力和温度信息.