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基于OFDR的铝包层光纤分布式温度传感器灵敏度增强
摘要： 本文提出一种采用铝涂层增强灵敏度的分布式光纤温度传感器，通过光频域反射计（OFDR）测量瑞利背向散射（RBS）光谱偏移实现检测。相较于石英材料，具有更大热膨胀系数的铝涂层传感光纤在温度升高时会产生应变耦合的RBS偏移，从而使分布式测量方案的温度灵敏度得到提升。为分析温度灵敏度增强的原理，我们通过考虑光纤定向应变及光纤与铝涂层间的力平衡进行了简化分析。结果表明：在OFDR系统中，铝涂层光纤实现的温度灵敏度比单模光纤高出约56%。
关键词： 镀铝光纤，分布式传感器，热膨胀，光学频域反射计，温度灵敏度
更新于2025-09-23 10:37:25
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基于800纳米飞秒激光脉冲直接在SMF-28光纤上写入的长周期光栅传感特性
摘要： 采用基于800纳米波长、100飞秒脉宽的飞秒激光脉冲逐点直写技术，在未充氢的标准SMF-28光纤中制备了长周期光栅。研究其传感特性，并系统测试了对温度、外部折射率（RI）和应变的传感灵敏度。实验结果表明：该长周期光栅在20°C至800°C温度范围内对温度的传感灵敏度约为124 pm/°C（线性度0.989），在1.342至1.380折射率范围内对外部折射率的灵敏度为?582.5 nm/RIU（线性度0.998），在0至2925 με应变范围内对应变的灵敏度为?9.45×10?? dB/με（线性度0.98）。所制备长周期光栅的高灵敏度在多参数传感测量及高温恶劣环境检测领域具有重要应用价值。
关键词： 折射率（RI）、长周期光栅（LPGs）、飞秒激光、应变传感、温度灵敏度
更新于2025-09-12 10:27:22
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锥形塑料光纤-马赫-曾德尔干涉仪用于传感器应用的温度敏感性研究
摘要： 基于塑料光纤（POF）的马赫-曾德尔干涉仪（MZI）因其坚固性和简单的制作工艺而备受关注。本研究设计了一种MZI-POF，并通过表征其对温度变化的灵敏度来评估其作为传感器的性能。该MZI-POF采用简单的热拉伸法在光纤上间隔形成两个锥形结构制成。通过注入白光发光二极管（LED）光源并使用可见-近红外光谱仪观测输出光谱，结果表明：与未锥形化的POF相比，该结构的光谱峰和光谱谷波长均发生偏移，证实其能良好实现MZI功能。通过测量40°C至80°C范围内（间隔5°C）不同温度下的光谱，确定了传感器对温度的灵敏度——峰值测量显示灵敏度为0.0693nm/°C，谷值测量为0.0487nm/°C。因此，MZI-POF可作为温度传感器的潜在候选器件。
关键词： 马赫-曾德尔干涉仪、温度灵敏度、传感器应用、塑料光纤
更新于2025-09-11 14:15:04
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几种模式临界波长光纤传感器的温度与应变灵敏度研究
摘要： 本文研究了光纤在线马赫-曾德尔干涉仪（MZI）传感器的温度/应变波长灵敏度与测量波长相对于临界波长（CWL）的波长间隔之间的关系，该CWL存在于由LP01和LP02模式干涉形成的干涉光谱中。通过将一段支持LP01和LP02模式传播的特殊设计少模光纤（FMF）熔接在两段单模光纤之间，构建了在线MZI光纤传感器。LP01和LP02模式之间的传播常数差Δβ随波长非单调变化，并在CWL处达到最大值。因此，在传感器运行过程中，CWL两侧的峰值会向相反方向移动，且当测量波长点从CWL两侧接近CWL时，相关的温度/应变灵敏度显著增加。理论分析预测，采用这种温度/应变传感器方法时，温度/应变波长灵敏度由测量波长与CWL之间的波长差决定。这一结论与实验结果高度吻合。结合SFS结构传输光谱中峰值的波长偏移和CWL，本研究表明，该方法为高灵敏度多参数检测传感器的有效设计奠定了基础，并提供了较大的测量范围，以满足更好的工业测量需求。
关键词： 少模光纤、温度灵敏度、在线马赫-曾德尔干涉仪、应变灵敏度、临界波长
更新于2025-09-09 09:28:46