高灵敏度的应变传感器基于一个不对称的缩空气微气泡Fabry-Pérot干扰仪,具有超薄壁

科学领域:

• 光学和光子学 在光学和光子学.
• 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:

• 光纤传感器对于各种领域的精确测量至关重要.
• 现有的法布里-佩罗干扰仪 (FPI) 传感器在灵敏度和温度交叉灵敏度方面面临挑战.
• 开发具有成本效益和高性能的应变传感器是一个正在进行的研究目标.

研究的目的:

• 设计和制造一种新的FPI传感器,用于高灵敏度的应变测量.
• 为了研究拟议的传感器的应变和温度特性.
• 评估传感器的稳定性,可重复性和商业潜力.

主要方法:

• 使用两个单模纤维 (SMF) 和具有超薄壁 (3.6微米) 的空气微泡制造FPI传感器.
• 在空气微气泡的一侧应用一个不对称的缩.
• 应变敏感性和温度敏感性/交叉敏感性的实验性表征.

主要成果:

• 不对称的缩FPI传感器显示高应变灵敏度为15.89 pm/μμ.
• 在25-200°C范围内观察到低温敏感性 (1.09 pm/°C) 和温度交叉敏感性 (0.069 μɛ/°C).
• 在实验测试中,传感器表现出良好的稳定性和可重复性.

结论:

• 设计的非对称的缩型FPI传感器为高灵敏度应变测量提供了一个有前途的解决方案.
• 它的低温交叉灵敏度在不同的热条件下最大限度地减少了错误.
• 传感器的简单制造,低成本和强大的性能表明了重要的商业潜力,特别是在复杂的环境中.