同时测量扭转角度和扭转方向的侧漏光子晶体光纤扭转传感器*

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娄淑琴*, 鹿文亮, 王鑫. 2013: 同时测量扭转角度和扭转方向的侧漏光子晶体光纤扭转传感器*, 物理学报, null(9): 62-68. doi: 10.7498/aps.62.090701
引用本文: 娄淑琴*, 鹿文亮, 王鑫. 2013: 同时测量扭转角度和扭转方向的侧漏光子晶体光纤扭转传感器*, 物理学报, null(9): 62-68. doi: 10.7498/aps.62.090701
2013: A side-leakage photonic crystal fiber torsion sensor for measuring torsion angle and determining torsion direction simultaneously?, Acta Physica Sinica, null(9): 62-68. doi: 10.7498/aps.62.090701
Citation: 2013: A side-leakage photonic crystal fiber torsion sensor for measuring torsion angle and determining torsion direction simultaneously?, Acta Physica Sinica, null(9): 62-68. doi: 10.7498/aps.62.090701

同时测量扭转角度和扭转方向的侧漏光子晶体光纤扭转传感器*

A side-leakage photonic crystal fiber torsion sensor for measuring torsion angle and determining torsion direction simultaneously?

  • 摘要: 基于所研制的侧漏型光子晶体光纤,提出并构建了出一种同时检测扭转角度和扭转方向的高灵敏度Sagnac干涉仪型光纤扭转传感器.顺时针扭转时,传感器传输谱向短波长方向偏移;逆时针扭转,向长波长方向偏移.对传感器扭转特性的实验研究结果表明,构成Sagnac干涉仪的侧漏型光子晶体光纤的长度,对扭转敏感系数和扭转角度测量范围起着决定性作用.当光纤长度较短时,扭转传感器具有较大的扭转灵敏度,但扭转角度测量范围较小;光纤长度增加时,扭转灵敏度减小,扭转角度测量范围增大.当构成Sagnac干涉仪的侧漏型光子晶体光纤长度为14.85 cm时,传感器的扭转敏感系数可达到0.9354 nm/(?),扭转角度测量范围为–90?-90?;光纤长度为32 cm时,最大扭转敏感系数降为0.2132 nm/(?),扭转角度测量范围扩展至–180?-180?.采用二维测量矩阵法可以有效排除温度对扭转角度的测量的影响.
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出版历程
  • 刊出日期:  2013-05-15

同时测量扭转角度和扭转方向的侧漏光子晶体光纤扭转传感器*

  • 北京交通大学电子信息工程学院,北京 100044

摘要: 基于所研制的侧漏型光子晶体光纤,提出并构建了出一种同时检测扭转角度和扭转方向的高灵敏度Sagnac干涉仪型光纤扭转传感器.顺时针扭转时,传感器传输谱向短波长方向偏移;逆时针扭转,向长波长方向偏移.对传感器扭转特性的实验研究结果表明,构成Sagnac干涉仪的侧漏型光子晶体光纤的长度,对扭转敏感系数和扭转角度测量范围起着决定性作用.当光纤长度较短时,扭转传感器具有较大的扭转灵敏度,但扭转角度测量范围较小;光纤长度增加时,扭转灵敏度减小,扭转角度测量范围增大.当构成Sagnac干涉仪的侧漏型光子晶体光纤长度为14.85 cm时,传感器的扭转敏感系数可达到0.9354 nm/(?),扭转角度测量范围为–90?-90?;光纤长度为32 cm时,最大扭转敏感系数降为0.2132 nm/(?),扭转角度测量范围扩展至–180?-180?.采用二维测量矩阵法可以有效排除温度对扭转角度的测量的影响.

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