高分辨率和大动态范围的光纤传感器基于双模式直接频谱询问方法
Min Zhou1,2, Zhe Zhang1, Qingyue Cui1
1Shenzhen Key Laboratory of Ultra-Intense Laser and Advanced Material Technology, Center for Intense Laser Application Technology, and College of Engineering Physics, Shenzhen Technology University, Shenzhen 518118, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|June 27, 2024
概括
这项研究引入了一种新的光纤传感器,使用法布里-佩罗干扰仪 (FPI) 来克服温度和应变测量分辨率和动态范围的限制. 新方法实现了温度和应变传感应用的高分辨率.
科学领域:
- 光子学和光学传感器
- 材料科学与工程 材料科学与工程
背景情况:
- 传统的光纤传感器面临着分辨率和动态范围之间的权衡.
- 现有的方法难以同时实现高精度和广泛的测量能力.
研究的目的:
- 开发一种新的光纤传感方法,解决分辨率和动态范围之间的冲突.
- 展示一种能够进行高分辨率温度和应变测量的传感器.
主要方法:
- 使用了一种Fabry-Perot干扰仪 (FPI) 传感器,该传感器用状纤维布拉格格 (CFBG) 构建.
- 采用双模式直接频谱探测技术进行精确的测量.
- 通过概念验证实验验证传感器的性能.
主要成果:
- 在30-130°C范围内达到0.2°C的温度分辨率.
- 在0-1000μm范围内显示了10μm的变种分辨率.
- 表明了进一步提高分辨率和大规模生产的潜力.
结论:
- 拟议的传感方案有效地克服了光纤传感器中分辨率-动态范围的妥协.
- 这种方法为温度和应变之外的各种传感应用提供了一个多功能平台.
- 该方法具有可扩展性,适合大规模生产,增强了实际效用.
