基于长距离表面等离子体共振的空心纤维温度传感器,具有超高灵敏度和可调节的检测范围

科学领域:

• 光子学和光学 在光子学和光学.
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 传感器技术 传感器技术

背景情况:

• 表面等离子共振 (SPR) 传感器具有高灵敏度,但在检测范围和可调性方面经常面临局限性.
• 光纤传感器可用于远程和现场温度测量.
• 现有的光纤温度传感器可能具有固定的检测范围,限制了它们的适用性.

研究的目的:

• 提出并实验证明一种新的介电/Ag涂层空心纤维 (HF) 温度传感器.
• 优化结构参数以提高传感器性能.
• 为了实现温度传感器可调节和广泛的检测范围.

主要方法:

• 对空腔纤维传感器的介电材料和层厚度的理论分析和优化.
• 通过将一个优化的GK570/Ag涂层HF充满高折射率 (RI) 热敏液体来制造传感器.
• 温度灵敏度和检测范围的实验性表征.

主要成果:

• 制造的传感器达到3.620.5nm/°C的高温灵敏度.
• 传感器通过调整热敏液体的RI来证明可调节的检测范围高达170°C.
• 传感器在其检测范围内表现出稳定的性能.

结论:

• 拟议的基于LRSPR的高频温度传感器与许多现有的SPR光纤传感器相比,提供了更高的灵敏度和可调节的检测范围.
• 调整检测范围的能力是一个关键优势,扩大了潜在的应用范围,超出了具有固定范围的传感器.
• 这项技术代表了光纤温度传感的重大进步,特别是在需要可调节的测量跨度的应用中.