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全光纤干涉式结构中传感模式仿真分析

李丽君 马茜 曹茂永 宫顺顺 李文宪 丁小哲 刘仪琳 徐琳 刘倩

全光纤干涉式结构中传感模式仿真分析

李丽君, 马茜, 曹茂永, 宫顺顺, 李文宪, 丁小哲, 刘仪琳, 徐琳, 刘倩
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-05-10
  • 修回日期:  2017-08-04
  • 刊出日期:  2017-11-05

全光纤干涉式结构中传感模式仿真分析

  • 1. 山东科技大学, 电子通信与物理学院, 青岛 266590;
  • 2. 山东科技大学, 电气与自动化工程学院, 青岛 266590;
  • 3. 山东科技大学, 矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地, 青岛 266590
  • 通信作者: 曹茂永, nankaillj@163.com
    基金项目: 

    中国博士后特别资助项目(批准号:200902574)、中国博士后面上资助项目(批准号:20080441150)、山东省自然基金(批准号:ZR2009AM017,ZR2013FM019)、山东省教育厅(批准号:J06P14)、青岛开发区(批准号:2007-2-39)和矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地开放基金(批准号:MDPC201602)资助的课题.

摘要: 全光纤干涉式传感结构中包层模场与外界物理量作用,携带被感测信息,因此对包层模的研究是设计制作和提高该类传感器传感性能的关键.利用有限差分光束传播法获得传感光纤不同长度和不同芯径比时传感器对应的光谱,通过傅里叶变换获得其干涉频谱,计算出各主要参与干涉的包层模组的有效折射率,利用色散方程确定对应包层模.理论仿真结果显示,随着传感部分光纤长度增加,参与干涉的包层模式随之增加,并且向高阶模式变化,光谱变得稠密,是多阶包层模干涉的叠加,传感器输出干涉谱的自由光谱范围变小.随着输入光纤与传感光纤芯径比变化,会明显改变纤芯包层功率分布,同时,芯径比增大也会增加参与干涉的包层模种类和阶数.

English Abstract

参考文献 (13)

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