法布里－珀罗干涉仪构成的湿度传感器*

叶文豪，江 超，王 解，刘继兵

(湖北师范大学物理与电子科学学院，湖北 黄石435002)

在许多应用领域，湿度的监测十分重要，如生物医药，食品加工，化工生产等[1－2]。与传统的湿度传感器相比较，光纤湿度传感器具有体积小，抗腐蚀，灵敏度高，响应速度快等优点[3－4]。光纤湿度传感器大部分是由光纤结构及对湿度敏感的材料组合而成。基于此，人们设计出多种不同结构的光纤湿度传感器，如光纤布拉格光栅(FBG)湿度传感器[5－6]、长周期光纤光栅(LPFG)湿度传感器[7－8]、马赫－泽德尔干涉仪(MZI)湿度传感器等[9－12]。但是，这些光纤湿度传感器有的灵敏度低，有的易受光源强度变化的影响，有的存在较大温度串扰。因此，设计一款高灵敏度，稳定性好，响应快速的光纤湿度传感器具有很大的意义。

光纤法布里－珀罗干涉仪(FPI)是光纤干涉仪的一种类型，其有着稳定性好，体积小，容易制造等特点，被广泛应用于传感领域[13－15]。近几年来，人们利用镀膜方法制备了一些光纤FPI湿度传感器，获得较好的效果[16－22]。这些湿度传感器有的利用单模光纤端面镀膜，有的利用空心光纤端面镀膜，有的利用光子晶体光纤端面镀膜，有的利用多模光纤端面镀膜等。这些结构制作相对容易，但会产生温度串扰。Polymicro Technologies公司生产的毛细石英管性能稳定，对温度不敏感，机械强度较高，利用它制作F－P腔传感器性能优良有广泛的应用[22－27]。本文基于FPI，设计了一款湿度传感器，该传感器是将单模光纤与毛细石英管拼接，然后在毛细石英管末端镀上聚乙烯醇(PVA)薄膜，构成一款FPI湿度传感器。……