带有高灵敏度和温度补偿的非亚亚巴特式缩水光纤湿度传感器
Zijun Liang1, Chao Wang1, Yaqi Tang1
1Future Technology School, Shenzhen Technology University, Shenzhen 518118, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|July 30, 2025
概括
这项研究介绍了一种用于同时监测湿度和温度的新型光纤传感器. 高灵敏度传感器采用圆纤维设计,实现快速,稳定的测量,显示出医疗应用的前景.
科学领域:
- 光纤光学是指光纤的使用.
- 有光学传感器的感应器.
- 计量学 计量学 计量学
背景情况:
- 准确的同时测量湿度和温度对于各种应用至关重要.
- 现有的传感器经常遭受交叉声波或需要复杂的制造.
- 开发高灵敏度,双参数传感器仍然是一个活跃的研究领域.
研究的目的:
- 为了展示一个全纤维,高灵敏度,双参数传感器,用于同时测量湿度和温度.
- 调查传感器的性能特征,包括灵敏度,稳定性和响应时间.
- 为了应对光学传感中温度-湿度交叉声的挑战.
主要方法:
- 制造一个对称的,非adiabatic,渐变的单模光纤.
- 在分散转折点附近操作以诱导模式合.
- 为了温度补偿,对湿度不敏感的纤维布拉格格 (FBG) 进行级联.
- 在传输频谱中利用干扰边缘进行湿度传感.
主要成果:
- 在没有湿度敏感材料的情况下,达到 -286 pm/%RH的高湿度灵敏度.
- 使用级联FBG进行双参数测量,成功地弥补了温度效应.
- 证明了良好的湿度稳定性和0.26秒的快速响应时间.
- 观察到的干扰边缘有不均的下降,这是由于分散转折点上的模式合.
结论:
- 开发的全纤维传感器为同时监测湿度和温度提供了强大而灵敏的解决方案.
- 传感器的设计有效地减轻了温度-湿度交叉声响.
- 它的性能特征表明,它在医疗呼吸系统动态监测等应用中具有显著的潜力.
