概括
一种新型的双参数光纤传感器同时使用光纤布拉格格 (FBG) 和马赫-泽恩德干扰仪 (MZI) 测量温度和应变. 这种经济的传感器显示出高灵敏度和线性,适用于医疗检测和工业监控中的应用.
科学领域:
- 光子学和光学传感器
- 光纤传感器 光纤传感器
- 干涉测量是干涉测量的方法.
背景情况:
- 温度和应变的同时测量对于各种监测应用至关重要.
- 现有的传感器在灵敏度,成本或制造复杂性方面可能面临限制.
- 光纤传感器提供了诸如电磁干扰免疫力和遥感能力等优势.
研究的目的:
- 设计和制造一种新的双参数光纤传感器,用于同时测量温度和应变.
- 调查拟议传感器的性能特征,包括灵敏度和线性.
- 评估传感器适用于生物化学医学检测和工业生产监测的实际应用.
主要方法:
- 一个光纤传感器的制造,其结构包括单模光纤 (SMF),多模光纤 (MMF) 和一个 Femtosecond 激光刻录的光纤Bragg 格子 (FBG).
- 在纤维结构中集成马赫-泽恩德干扰仪 (MZI),用于双参数传感.
- 模拟光场分布和分析空间频域中的干扰光谱,以优化MZI传感臂长 (25毫米选).
- 使用FBG和MZI的波长转移,对温度和应变敏感性的实验性表征.
主要成果:
- 传感器证明了温度和应变的同时测量.
- 在80°C到240°C的范围内,温度敏感度为14.81 pm/°C (FBG) 和43.54 pm/°C (MZI).
- 在0到1200μm的范围内,观察到1.49 pm/mE (FBG) 和-2.58 pm/mE (MZI) 的应变敏感度.
- 对于这两个参数,证实了高线性和出色的可重复性.
结论:
- 一个新的,经济的,易于制造的双参数光纤传感器,用于同时测量温度和应变,已经成功开发出来.
- 该传感器表现出高灵敏度,线性和可重复性,使其适合苛刻的应用.
- 该传感器显示出在生物化学医学检测和工业生产监控系统中使用的巨大潜力.
