研究目的
研究一种基于暴露芯碲酸盐微结构光纤中多模干涉的新型折射率传感器的设计与实现,该传感器适用于高灵敏度和宽检测范围的应用。
研究成果
基于暴露芯TMOF中多模干涉原理提出的折射率传感器展现出高灵敏度(高达2919.4 nm/RIU)和宽检测范围(高达1.58),性能超越传统石英光纤传感器。该传感器在坚固性、成本效益及无标记生物传感应用潜力方面具有显著优势。
研究不足
该研究为理论性和数值性研究,未详细阐述实际实施与实验验证。灵敏度与检测范围取决于工作波长及所分析的特定干涉模式。
1:实验设计与方法选择:
本研究设计了一种利用暴露芯碲酸盐微结构光纤(TMOF)中多模干涉的折射率传感器。理论模型包括计算不同模式的有效折射率及分析干涉光谱。
2:样品选择与数据来源:
所用TMOF芯径为4.2微米,由TeO2-ZnO-Na2O-La2O3组成,长度1厘米。待测物折射率范围1.33至1.58。
3:2微米,由TeO2-ZnO-Na2O-La2O3组成,长度1厘米。待测物折射率范围33至58。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:TMOF、碲酸盐单模光纤(TSMF)、宽带光源、光谱仪、微位移平台。
4:实验步骤与操作流程:
将TMOF抛光暴露纤芯,置于微槽中实现折射率变化,通过TSMF-TMOF-TSMF结构导光进行干涉分析。
5:数据分析方法:
分析干涉光谱以追踪待测物折射率变化对应的波长偏移,基于相位变化计算灵敏度。
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获取完整内容-
tellurite microstructure optical fiber
TMOF
Used as the core component of the refractive index sensor for enabling multimode interference and direct access to the evanescent field.
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tellurite single mode fiber
TSMF
Used for directing light into and out of the TMOF for interference analysis.
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broad-band source
Provides the light source for the sensor system.
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spectrometer
Detects the interference spectra for analysis.
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micro displacement platform
Used for precise alignment and coupling of light into the TMOF.
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