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微纳光纤布拉格光栅折射率传感特性研究

刘颖刚 车伏龙 贾振安 傅海威 王宏亮 邵敏

微纳光纤布拉格光栅折射率传感特性研究

刘颖刚, 车伏龙, 贾振安, 傅海威, 王宏亮, 邵敏
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-11-16
  • 修回日期:  2012-12-12
  • 刊出日期:  2013-05-20

微纳光纤布拉格光栅折射率传感特性研究

  • 1. 西安石油大学, 陕西省光电传感测井重点实验室, 西安 710065
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 60727004)和教育部重大项目基金(批准号: 708087)资助的课题.

摘要: 利用光纤布拉格光栅方程和光纤基模有效折射率随纤芯半径和环境折射率的函数关系, 建立了微纳光纤布拉格光栅(MNFBG)反射波长随环境折射率变化的数学模型, 给出了波长灵敏度函数, 并指出MNFBG反射波长的变化规律决定于有效折射率随纤芯半径和环境折射率变化的关系. 详细探究了有效折射率及其灵敏度的变化规律, 结果表明: 有效折射率随纤芯半径和环境折射率的减小而非线性减小, 其对环境折射率变化的灵敏度随环境折射率的增大而非线性增加, 而且随纤芯半径减小, 有效折射率的灵敏度、线性度以及线性响应范围均呈递增规律. 通过对纤芯半径为0.5 μm的MNFBG在1.20–1.30和1.33–1.43 环境折射率范围内的波长响应关系拟合, 分别获得了477.33 nm/RIU和856.30 nm/RIU的波长灵敏度以及99.58 %和99.7%的高线性度, 论证了分析结论以及折射率区间划分测量方案的正确性, 为MNFBG折射率传感器的设计、优化以及应用提供了参考依据.

English Abstract

参考文献 (18)

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