基于游标效应的增敏型光纤法布里-珀罗干涉仪温度传感器∗

杨易 徐贲 刘亚铭 李萍 王东宁 赵春柳

(中国计量大学光学与电子科技学院,杭州 310018)

基于游标效应的增敏型光纤法布里-珀罗干涉仪温度传感器∗

杨易 徐贲†刘亚铭 李萍 王东宁 赵春柳

(中国计量大学光学与电子科技学院,杭州 310018)

(2016年11月9日收到;2016年12月21日收到修改稿)

本文介绍了一种高灵敏度光纤温度传感器.该传感器由一小段毛细管熔接于单模光纤和一段大模场光纤之间而构成串联的两个法布里-珀罗干涉仪.由于俩干涉仪具有相近的自由光谱区,因而它们的叠加光谱会产生游标效应.实验结果显示,利用游标效应解调,该传感器的温度灵敏度可从单一空气腔法布里-珀罗干涉仪的0.71 pm/◦C提高到179.30 pm/◦C.该传感器结构紧凑(＜1 mm)且灵敏度高,具有良好的应用前景.

光纤传感,法布里-珀罗干涉仪,游标效应,温度

1 引 言

光纤温度传感器具有本质安全、抗电磁干扰、易分布和长距离传感测量等优点而倍受用户青睐.各种光纤温度传感器得到开发与应用,它们的工作原理各异,如基于光纤布拉格光栅(FBG)、长周期光纤光栅以及各类光纤干涉仪等［1−4].其中光纤法布里-珀罗干涉仪(FPI)光纤温度传感器因其结构简单紧凑、稳定性好以及较高的空间分辨率而尤其受到关注［5].制备光纤FPI的方法包括纤内镀膜、FBG对、激光钻孔、化学腐蚀、聚焦离子束,以及利用两根光纤熔接处折射率的不匹配等［6].目前,纤内FPI正是利用空气与固态纤芯的折射率不匹配而构成,因其制备简单而被应……