研究目的
利用飞秒激光微加工技术在绝热光纤锥中制备基于光纤布拉格光栅(FBG)的法布里-珀罗(FP)结构,并研究其应变和温度特性与标准聚酰亚胺涂层FBG传感器的对比。
研究成果
基于绝热光纤锥的FBG型FP传感器展现出比标准FBG(0.73 pm/με)更高的应变灵敏度(2.32 pm/με),且具有相近的温度灵敏度(8.85 pm/?C)。该传感器适用于恶劣环境下需要精确应变检测的应用场景。
研究不足
该研究仅限于在受控实验室条件下进行传感器的制作与测试。需在实际恶劣环境中开展进一步测试,以验证其长期稳定性和耐用性。
1:实验设计与方法选择:
先模拟FP结构,再制备绝热光纤锥,并采用红外飞秒激光微加工直接刻写传感结构。
2:样品选择与数据来源:
外径缩减至70微米、纤芯直径缩减至4.7微米的绝热光纤锥。
3:7微米的绝热光纤锥。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:单模光纤(康宁SMF-28超细光纤)、飞秒激光微加工系统(Newport公司)、钛宝石激光光源(Spectra-Physics)、光纤光栅解调仪(si155,Micron Optics公司)。
4:实验步骤与操作流程:
采用火焰抛光技术制备光纤锥,通过飞秒激光在纤芯内刻写传感结构,进行应变与温度测试。
5:数据分析方法:
对传感器应变与温度响应进行线性回归分析。
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SMF-28 Ultra Optical Fiber
SMF-28 Ultra
Corning
Used as the base material for fabricating the adiabatic fiber taper.
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Ti:sapphire laser source
Spirit One 1040-8-SHG
Spectra-Physics
Emitted fs-laser pulses for micromachining.
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fs-laser micromachining set-up
Newport Corp.
Used for direct inscription of the sensing structure within the fiber core.
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FBG interrogator
si155
Micron Optics
Used to capture the sensors' peak wavelength and spectrum data.
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