提高磁场传感的灵敏度,使用基于维尼尔效应的L形双烯-D-FBG和双循环光电子振荡器

科学领域:

• 光电学是指光电子产品.
• 传感器技术 传感器技术
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 磁场传感对于各种应用至关重要.
• 传统的传感器通常面临着灵敏度和温度干扰的限制.
• 光电子振荡器 (OEO) 为高灵敏度测量提供了潜力.

研究的目的:

• 为了提高磁场传感的灵敏度.
• 在双循环OEO中利用弗尼耶效应来增强磁场检测.
• 开发一种温度补偿磁场传感器.

主要方法:

• 提出了一种双循环光电子振荡器 (OEO),采用级的L形特尔-D-纤维支架格子 (FBGs).
• 通过使用两条不同长度的纤维路径,采用了维尼尔效应.
• 将偏向磁场应用于Terfenol-D,并集成了一个温度补偿传感器.

主要成果:

• 使用维尼尔效应实现了 -16.54 kHz/mT 的磁场灵敏度,比单环 OEO 改进了 29 倍.
• 通过调整路径长度差异 (64 倍高于单循环) 进一步提高了对 -35.94 kHz/mT 的灵敏度.
• 证明了有效的温度补偿,将温度交叉声引起的磁场误差降低到0.03mT.

结论:

• 拟议的双循环OEO与级联的Terfenol-D-FBGs和Vernier效应显著提高了磁场传感灵敏度.
• 集成的温度补偿机制确保在不同的热条件下可靠的测量.
• 这种方法为高精度磁场监测提供了一个有希望的解决方案.