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oe1(光电查) - 科学论文

31 条数据
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  • 基于近红外激光微钻孔和电弧熔融制造的法布里-珀罗干涉仪折射率传感器

    摘要： 本研究采用电弧熔融近红外激光微钻孔光纤平端面的新技术制备了内联法布里-珀罗腔，用于折射率传感。传感器制备过程如下：首先使用调Q Nd:YAG激光在标准单模通信光纤端面钻孔形成初始孔洞，激光烧蚀与等离子体形成过程产生5-10微米空腔；随后通过标准熔接机将微钻孔光纤与另一根光纤熔接，形成约100微米长度的空腔——该长度经验证在C波段照明时能获得良好条纹可见度的干涉信号。接着对含空气空腔的光纤传感端进行多次切割以增强信号（即提升传感器响应性能），最终获得长度从数十厘米（最长）到数百微米（最短）不等的结构。通过条纹可见度与快速傅里叶变换两种信号分析技术对实验结果进行对比分析：采用后者方法获得的绝对灵敏度值为0.31 nm?1/RIU至约8 nm?1/RIU，而条纹可见度分析结果则在约34 dB/RIU至54 dB/RIU范围内。

    关键词： 光纤传感器、玻璃烧蚀、法布里-珀罗干涉仪、微钻孔、Nd:YAG激光制造

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 用于磁场传感的法布里-珀罗干涉仪飞秒激光微加工

    摘要： 飞秒激光微加工是一种高精度制造技术，可根据光与物质相互作用的特性构建新型三维结构。在熔融石英材料中，这种加工能产生两种效应：(i) 焦点区域周围折射率升高，从而形成光学电路；(ii) 激光作用区的刻蚀速率相对于原始材料显著提升，通过选择性各向异性刻蚀反应实现微流控系统制备。本研究将这两种效应结合，在熔融石英芯片上单片集成波导与微流通道，制造出法布里-珀罗干涉仪。当微通道填充折射率随外磁场变化的磁流体时，该器件可作为磁场传感器使用。在5.0±0.5至33.0±0.5 mT磁场范围（磁场方向平行于光传播方向）内，测得线性灵敏度为-0.12 nm/mT。

    关键词： 磁场传感、光流控传感器、飞秒激光微加工、磁流体、法布里-珀罗干涉仪

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [IEEE 2018精密电磁测量会议（CPEM 2018）- 法国巴黎（2018年7月8日至13日）] 2018精密电磁测量会议（CPEM 2018）- 国家计量院可计算电容器中锁定法布里-珀罗干涉仪的衍射修正

    摘要： 本文描述了可计算电容器中位移测量的衍射修正方法?；诟咚构馐ソ⒘怂ǜ缮嬉堑氖Ｐ?，对目标两腔体间的相位差进行了数值分析。仿真结果表明：通过在距输出镜560毫米处主动检测激光，可获得位移修正的最小值。

    关键词： 法布里-珀罗干涉仪，位移测量，可计算电容器，衍射修正

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 外尔半金属中的法布里-珀罗干涉测量

    摘要： 我们证明，对于一个涉及两个外尔节点、破坏时间反演对称性（TRS）的外尔半金属（WSM）的最简模型，其电输运行为可解释为动量空间中的干涉仪。该干涉相位取决于外尔节点间距((cid:126)δk)且具有各向异性。进一步研究表明，具有四个外尔节点且最小程度破坏反转对称性的WSM模型，由于动量空间中轨道赝自旋畴壁的存在，能有效模拟两个此类干涉仪并联的情形。我们指出，通过驱动WSM可以调节δk值及相应干涉相位，从而在外尔节点分裂方向上测得的两端电导中产生振荡。

    关键词： 外尔半金属、法布里-珀罗干涉仪、反演对称性破缺、轨道赝自旋、时间反演对称性破缺

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 瑞利范围内的微型法布里-珀罗干涉仪

    摘要： 法布里-珀罗干涉仪被广泛应用于高精度光学干涉测量领域，例如引力波探测。它也用于各类激光谐振腔中充当窄带滤波器。此外，超紧凑型法布里-珀罗干涉仪还被应用于半导体激光器和光纤系统的光学谐振腔中。本研究中，我们开发了一种在光学聚焦系统瑞利范围内构建的微型法布里-珀罗干涉仪。对于这种干涉仪而言，传统上对光学平行度和镜面精度的高要求并不那么关键。该干涉仪采用镀金硅微悬臂梁（反射率92%）和介质多层平面镜（反射率85%）构建而成。激光光斑尺寸为20微米，腔长约20微米。实测精细度约为25。该器件的干涉特性与理论计算性能相符。所开发的微型法布里-珀罗干涉仪有望为各类微传感系统中的光学测量技术进步作出重要贡献。

    关键词： 微悬臂梁、瑞利范围、光学测量、光学干涉测量、法布里-珀罗干涉仪

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 双模共振现象——第三部分：高对比度光栅反射器

    摘要： 高对比度光栅（HCG）卓越的宽带高反射特性正引发众多光电子应用领域的浓厚兴趣。为建立简明的仿真框架，本文提出将HCG反射器类比为双模法布里-珀罗干涉仪?；诙员碚髡ぬ?空气界面的散射矩阵进行新型参数化处理，推导出该干涉仪反射率的闭式表达式，从而能完整探索器件参数空间，解释并预测准100%超宽带反射现象。本文阐述了优化且数值高效的优化设计流程，并与标准严格耦合波分析法进行对比——既适用于经典的栅条悬空构型，也适用于更稳健实用的栅条置于介质支撑层上的结构。研究表明该模型同样适用于有损耗光栅等更贴近实际的场景。

    关键词： 光栅，法布里-珀罗干涉仪

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 用于同时测量倾斜角和振动加速度的光纤法布里-珀罗传感器

    摘要： 提出了一种基于摆结构的可同时测量倾角与振动加速度的光纤法布里-珀罗（F-P）传感器，该传感器还具有高倾角分辨率。通过快速解调算法对实时腔长进行绝对测量：倾角由实时腔长的均值估算，振动加速度则源自其交变量。实验分别采用微倾角平台和振动台模拟倾角变化与振动扰动，测试结果表明：在-2.8°至2.6°测量范围内，倾角分辨率达0.023″；同时通过对交变量进行频谱分析，并基于加速度灵敏度频率响应的非线性拟合曲线，在0~180 Hz频段内获取振动加速度测量结果。

    关键词： 振动加速度、同步测量、倾斜角、摆锤、法布里-珀罗干涉仪

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 基于光纤级联法布里-珀罗干涉仪的气压与温度同步测量

    摘要： 我们提出并演示了一种用于同时测量气压和温度的光纤级联腔法布里-珀罗干涉仪(FPI)。该开腔混合FPI由空气腔和石英腔组成，分别通过一段石英管和光子晶体光纤(PCF)形成?？掌挥胧⑶欢云购臀露染哂胁煌槊舳?，因此该传感器可实现气压与温度的同步测量。通过设计的带通滤波器从总反射光谱中提取空气腔和石英腔的光谱?？掌坏钠购臀露攘槊舳确直鹞?.04 pm/kPa和0.87 pm/℃，石英腔则分别为3.36 pm/kPa和14.36 pm/℃。此外，利用双腔灵敏度系数矩阵可降低温度与气压的交叉敏感度。该传感器具有体积紧凑、易于制备和全光纤结构等优势，是实际应用的潜在候选方案。

    关键词： 气压和温度测量，法布里-珀罗干涉仪

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 基于嵌入树脂中的光纤法布里-珀罗干涉仪的实时温度传感器

    摘要： 提出并实验验证了一种易于制作、成本低廉、坚固耐用且高精度的光纤温度传感器。该传感器探头由嵌入聚酯树脂模具中的光纤法布里-珀罗干涉仪（FFPI）构成。通过将一段14.66微米的毛细管光纤（CF）熔接在两根单模光纤（SMF）之间组装而成的FFPI通常具有良好应变灵敏度和较低温度灵敏度。其反射光谱在80纳米范围内呈现单一干涉凹陷。通过改变环境温度可调节树脂模具尺寸，进而改变FFPI空气腔长度。当外界温度降低（升高）时，反射光谱凹陷向短波（长波）方向移动。较大的自由光谱范围（FSR）使得该传感器可通过波长或强度检测方案监测温度变化。实验证明：采用激光器和光功率计可在10-30℃范围内实现实时温度传感，灵敏度达-60.79纳瓦/摄氏度，分辨率0.5摄氏度。我们认为这种实时传感器的实用性对环境监测应用极具吸引力。

    关键词： 法布里-珀罗干涉仪，光纤传感器，应变传感器，聚合物

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 利用双腔法布里-珀罗传感器实现温度与压力的同步测量

    摘要： 提出并实验验证了一种用于同时测量温度和压力的光纤双腔法布里-珀罗干涉传感器的方案。该传感器级联了光纤本征法布里-珀罗干涉仪(IFPI)和外差法布里-珀罗干涉仪(EFPI)，其中IFPI作为温度传感器，EFPI作为压力传感器。该压力传感器采用无膜片结构，可在高温下稳定工作。通过基于快速傅里叶变换的白光干涉法和峰峰值法，同步解调两个光程差。实验结果表明：在40-1100°C温度范围内，该传感器温度灵敏度为29.63 nm/°C；在室温0-10 MPa压力范围内，压力灵敏度为1465.8 nm/MPa。

    关键词： 压力测量、飞秒激光微加工、光纤传感器、法布里-珀罗干涉仪、温度测量

    更新于2025-09-04 15:30:14