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基于磁等离子体晶体的磁场传感器
摘要: 我们在此报道了一种基于磁等离子体晶体的磁场传感器设计,该晶体由沉积在一维亚波长光栅上的贵金属和铁磁金属构成。实验数据显示,在对应表面等离激元-极化子激发的50纳米窄光谱范围内呈现共振横向磁光克尔效应(TMOKE),并在16奥斯特调制磁场下实现反射光强度4.5%的最大调制。通过研究TMOKE对外加交变电流(AC)和直流电流(DC)磁场的依赖关系,证实该磁等离子体晶体可作为高灵敏度传感探针使用。在1平方毫米局部区域,对直流磁场的检测灵敏度高达10^-6奥斯特。
关键词: 灵敏度、表面等离激元、横向磁光克尔效应、磁场传感器、磁等离子体晶体
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE 2018年亚洲通信与光子学会议(ACP)- 杭州(2018.10.26-2018.10.29)] 2018年亚洲通信与光子学会议(ACP)- 利用DFB光纤激光器和Terfenol-D材料的 光纤磁场传感器
摘要: 我们提出了一种新型分布式反馈光纤激光器(DFB-FL)传感器,可通过扫描声波测量静态磁场。该光纤激光器粘贴于沿纵向取向的巨磁致伸缩材料Terfenol-D(Tb0.3Dy0.7Fe1.92)管上。当施加不同频率的声波时,光纤激光器在其共振频率处产生最大响应,而该共振频率会随外部磁场变化。该传感器对磁场的测量灵敏度为0.39 Hz/mT。实验结果还表明,该传感器对静态磁场具有优异的线性和方向性响应。
关键词: 光纤激光器,Terfenol-D,磁场传感器
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE 2019年第十三届新型波现象人工材料国际会议(超材料) - 意大利罗马(2019.9.16-2019.9.21)] 2019年第十三届新型波现象人工材料国际会议(超材料) - 基于磁等离子体晶体的高灵敏度磁测方法
摘要: 本文提出了一种具有高灵敏度和空间分辨率的室温磁等离子体磁场传感器新概念。该研究采用先进的磁通门技术,通过旋转完全饱和磁膜的平面内磁化方向,并检测传感元件光学透射率的变化来测量被监测磁场。传感元件是由沉积在铋掺杂铁石榴石透明介电薄膜上的亚波长周期金光栅构成的磁等离子体晶体,其几何参数经过优化设计以产生显著的纵向磁光强度效应(LMPIE)共振。实验研究表明,该方法可实现2nT的灵敏度水平(该极限受限于激光噪声)。所展示的磁等离子体磁测技术有望用于超小磁场的成像与可视化。
关键词: 磁场传感器、磁测技术、LMPIE、磁等离子体晶体
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于微结构光纤模式耦合效应的高灵敏度磁场传感器
摘要: 基于微结构光纤(MOF)中模式耦合效应的高灵敏度磁场传感器通过有限元法进行了理论研究。设计折射率高于二氧化硅的磁流体填充至MOF某一包层气孔形成缺陷纤芯,光纤纤芯模与缺陷纤芯模之间的耦合波长可由外磁场调控。仿真结果表明:x偏振模式下磁场测量灵敏度与品质因数分别达到1620 pm/Oe和0.081/Oe,y偏振模式下分别为1790 pm/Oe和0.045/Oe;在25-175.9 Oe范围内,两种正交偏振方向的磁场强度均与耦合波长呈现良好线性关系。通过优化MOF结构参数可进一步提升该磁场传感器的性能。
关键词: 微结构光纤,模式耦合,磁场传感器,磁流体
更新于2025-09-16 10:30:52
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采用光频域反射计的磁光光纤光栅传感器
摘要: 基于短时傅里叶变换的光学频域反射计(OFDR)传感系统及信号处理方法,能以高空间分辨率探测光纤布拉格光栅(FBG)的反射波长及其沿光纤的相对位置。FBG是通过适当刻写周期性折射率调制的光纤,当宽带光信号入射时,会反射出窄带波长的光。通过连接Terfenol-D等换能器,反射波长会随外加磁场变化。本磁敏FBG传感器由具有大磁致伸缩特性的TbDyFe合金(即Terfenol-D)小棒构成,FBG通过紫外胶粘接于该棒体。当传感器受外磁场作用时,Terfenol-D棒产生伸长形变,其反射波长偏移量由OFDR系统测得,从而根据Bragg反射波长偏移确定光纤沿线的外磁场强度。测试表明,采用OFDR技术的Terfenol-D磁传感器能有效测量光纤沿线的磁场分布。
关键词: Terfenol-D,光学频域反射计(OFDR),磁场传感器,光纤布拉格光栅(FBGs)
更新于2025-09-09 09:28:46