采用FBG级联Mach-Zehnder干涉仪的大测量范围和高灵敏度温度传感器

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 17:19
文章英文标题
Large measurement range and high sensitivity temperature sensor with FBG cascaded Mach-Zehnder interferometer
正文
摘要\n提出并实验实现了一种马赫-曾德尔干涉仪( MZI )与光纤布拉格光栅( FBG )级联的高灵敏度宽测量范围温度传感器。所提出的MZI是通过在芯偏为62μm的两段单模光纤之间插入一段单模光纤，其中插入光纤长度为300μm。聚二甲基硅氧烷( PDMS )作为一种热敏材料，被复盖在芯层脱落区域。同时，采用光纤布拉格光栅( FBG )来扩大测量范围。温度实验结果对于提高灵敏度和测量范围的性能是卓有成效的，所提出的传感器在10 ~ 59.4℃范围内灵敏度可达10.389 nm /℃，线性度良好。此外，通过与其他光纤干涉仪的详尽比较，表明该传感器制作简单、体积小、重复性好、灵敏度高、测量范围大，具有诱人的商业应用前景。
文章内容（英文）
Abstract(#br)A high sensitivity and wide measurement range temperature sensor with Mach-Zehnder interferometer (MZI) and fiber Bragg grating (FBG) cascaded is proposed and experimentally implemented. The proposed MZI is fabricated by inserting a section of single mode fiber between two sections of single mode fibers with 62 μm core-offset, where the length of the inserted fiber is 300 μm. Polydimethylsiloxane (PDMS), as a kind of thermo-sensitive material, is covered on core-offset region. Meanwhile, FBG is adopted to enlarge the measurement range. Temperature experiment results turn out to be fruitful for improving the performance of sensitivity and measurement range, and the sensitivity of proposed sensor is up to 10.389 nm/°C from 10 °C to 59.4 °C with good linearity. Moreover, the exhaustively comparison with other optical fiber interferometers reveals that the proposed sensor is simple making, miniature size, good reproducibility, high sensitivity and large measurement range, which has tempting commercial prospect.
来源出处
Journal|[J]Optics & Laser TechnologyVolume 125, 2020.
DOI
https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2019.106034

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