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基于包层模谐振的三包层石英特种光纤温度传感特性

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付兴虎, 谢海洋, 杨传庆, 张顺杨, 付广伟, 毕卫红. 2016: 基于包层模谐振的三包层石英特种光纤温度传感特性, 物理学报, 65(2): 167-175. doi: 10.7498/aps.65.024211
引用本文: 付兴虎, 谢海洋, 杨传庆, 张顺杨, 付广伟, 毕卫红. 2016: 基于包层模谐振的三包层石英特种光纤温度传感特性, 物理学报, 65(2): 167-175. doi: 10.7498/aps.65.024211
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Fu Xing-Hu, Xie Hai-Yang, Yang Chuan-Qing, Zhang Shun-Yang, Fu Guang-Wei, Bi Wei-Hong. 2016: Research on the temperature sensing characteristics of triple cladding quartz specialty fiber based on cladding mode resonance, Acta Physica Sinica, 65(2): 167-175. doi: 10.7498/aps.65.024211
Citation: Fu Xing-Hu, Xie Hai-Yang, Yang Chuan-Qing, Zhang Shun-Yang, Fu Guang-Wei, Bi Wei-Hong. 2016: Research on the temperature sensing characteristics of triple cladding quartz specialty fiber based on cladding mode resonance, Acta Physica Sinica, 65(2): 167-175. doi: 10.7498/aps.65.024211
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基于包层模谐振的三包层石英特种光纤温度传感特性

  • 燕山大学信息科学与工程学院,河北省特种光纤与光纤传感重点实验室,秦皇岛066004

Research on the temperature sensing characteristics of triple cladding quartz specialty fiber based on cladding mode resonance

  • 摘要: 提出了一种基于包层模谐振的光纤温度传感器.它是通过将三包层石英特种光纤(TCQSF)两端分别与普通单模光纤(SMF)电弧熔接构成的SMF-TCQSF-SMF结构.根据耦合模理论,首先将TCQSF等效为三个同轴波导,按各波导模场的分布特点标量计算其传输模式的色散曲线,并深入研究其耦合长度与传输谱线之间的关系;其次根据光纤的热光效应及热膨胀效应,分析计算该传感器的温度灵敏度;最后选取耦合长度为一个拍长时的传感器进行温度传感实验.实验结果表明,在35-95℃的温度变化范围内,其温度灵敏度为73.74 pm/℃,与理论计算结果一致.因此,该传感器具有结构简单、制备容易、灵敏度高、包层模激发可控等优点,可用于工业生产、生物医学等温度传感领域.
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出版历程
  • 刊出日期:  2016-01-30

基于包层模谐振的三包层石英特种光纤温度传感特性

  • 燕山大学信息科学与工程学院,河北省特种光纤与光纤传感重点实验室,秦皇岛066004

摘要: 提出了一种基于包层模谐振的光纤温度传感器.它是通过将三包层石英特种光纤(TCQSF)两端分别与普通单模光纤(SMF)电弧熔接构成的SMF-TCQSF-SMF结构.根据耦合模理论,首先将TCQSF等效为三个同轴波导,按各波导模场的分布特点标量计算其传输模式的色散曲线,并深入研究其耦合长度与传输谱线之间的关系;其次根据光纤的热光效应及热膨胀效应,分析计算该传感器的温度灵敏度;最后选取耦合长度为一个拍长时的传感器进行温度传感实验.实验结果表明,在35-95℃的温度变化范围内,其温度灵敏度为73.74 pm/℃,与理论计算结果一致.因此,该传感器具有结构简单、制备容易、灵敏度高、包层模激发可控等优点,可用于工业生产、生物医学等温度传感领域.

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