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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

娄淑琴 鹿文亮 王鑫

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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

娄淑琴, 鹿文亮, 王鑫

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

Lou Shu-Qin, Lu Wen-Liang, Wang Xin
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-10-11
  • 修回日期:  2012-12-04
  • 刊出日期:  2013-05-05

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

  • 1. 北京交通大学电子信息工程学院, 北京 100044
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60977033,61177082)和北京市自然科学基金(批准号:4122063)资助的课题.

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.

English Abstract

参考文献 (14)

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