一级FBG阵列在高度多模无芯纤维中大规模级联,使用秒激光用于分布式热传感
Optics express
|September 15, 2023
概括
这项研究展示了在无芯纤维上使用纤维布拉格格 (FBGs) 阵列进行高温分布式热传感 (DTS). 强大的FBG阵列显示出出色的稳定性和灵敏性,在恶劣的环境中克服了dopant迁移问题.
科学领域:
- 光纤传感传感器是指光纤传感器.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 激光物理 激光物理
背景情况:
- 纤维布拉格格 (FBGs) 广泛用于传感应用.
- 高温环境对传统的光纤传感器构成挑战,原因是剂迁移.
- 无芯纤维由于其材料特性,为高温传感提供了潜在的优势.
研究的目的:
- 描述了一种纤维布拉格格 (FBGs) 阵列的性能,该阵列嵌入在用于分布式热传感 (DTS) 的高度多模无芯纤维中.
- 评估FBG阵列在恶劣环境条件下,特别是高温下作为传感平台的适用性.
- 为了解决高阶FBG和光纤中剂迁移的局限性.
主要方法:
- 使用无芯纤维中的秒激光器制造10元第一阶FBG阵列.
- 通过在不同温度 (24-1100°C) 的反射频谱分析进行性能评估.
- 在1100°C下对24小时的稳定性进行评估,并实施模式混器以抑制干扰.
主要成果:
- FBG阵列表现出高温度灵敏度 (15.05 pm/°C),直线反应高达1100°C.
- 无芯纤维FBG阵列在1100°C表现出稳定性,热处理改善了信号与噪声的比率.
- 实现了5毫米的设计空间分辨率,并且有效地抑制了不需要的波峰值.
结论:
- 在无芯纤维上开发的FBG阵列是一个强大的,适合用于高温分布式热传感 (DTS) 的平台.
- 这种方法克服了在高温下化光纤中固有的化物迁移问题.
- 该FBG阵列显示了在恶劣环境条件下传感应用的巨大潜力.
