复合物波导干涉度传感器的先进制造,利用相互连接的孔状纤维进行制造

科学领域:

• 光子学和光学工程的工程.
• 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:

• 光纤传感器对于各种监控应用至关重要.
• 制造可靠的基于聚合物的光纤传感器在实现均填充和高可见性方面存在挑战.
• 由于填充不完整或信号噪声比率低,现有的方法往往导致性能不足.

研究的目的:

• 为制造光纤聚合物传感器提出一种普遍适用的方法.
• 为了提高聚合物Fabry-Perot干扰仪的性能,用于传感应用.
• 展示一种创新的方法,用于创建用于传感器制造的相互连接的内纤维微通道.

主要方法:

• 将空心纤维 (HCF) 与双孔纤维 (DHF) 或光子晶体纤维 (PCF) 拼接,以创建微通道.
• 利用紫外线诱导的聚合,在HCF中形成聚合物法布里-佩罗干扰仪.
• 以折射率调制的聚合物帽提高干扰的可见性.

主要成果:

• 成功制造了具有优化干扰光谱的聚合物Fabry-Perot干扰仪.
• 实现了超声波检测的信号噪声比为56.8dB,是部分充满传感器的两倍多.
• 由于密封结构,具有低温 (230.2 pm/°C) 和湿度 (93.7 pm/%RH) 的敏感性.

结论:

• 拟议的方法为制造高性能光纤聚合物传感器提供了强大而通用的方法.
• 相互连接的孔纤维使聚合物波导尺寸均,频谱可见性增加.
• 开发的传感器适用于各种微观结构匹配的光纤应用,特别是超声波检测.