研究目的
研究光纤传感器开发中高分辨率传感器的原理与设计，重点聚焦基于光纤环形激光器腔内传感的高分辨率温度传感系统。
研究成果
基于光纤环形激光器腔内传感的高分辨率温度传感系统实现了1.59×10??°C的温度分辨率，将测量精度从10?3°C提升至10??°C。该方法可扩展应用于其他光纤传感器以实现高精度测量。
研究不足
传感系统的分辨率和线性范围是相互制约的指标。研究表明，采用多波长光纤激光器可扩展线性范围。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用带有萨格纳克环的光纤环形激光器（FRL）作为温度测量的传感头，并提出了FRL腔内传感的理论模型。
2：样本选择与数据来源：
萨格纳克环包含保偏光纤（PMF）和3分贝耦合器，在不同温度下测量输出光谱和功率。
3：实验设备与材料清单：
设备包括光纤萨格纳克环、保偏光纤、3分贝耦合器、光谱分析仪（OSA）、放大自发辐射（ASE）光源以及温控平台。
4：实验步骤与操作流程：
将萨格纳克环插入FRL中，通过改变保偏光纤的温度来测量输出功率和光谱。
5：数据分析方法：
根据输出功率和光谱测量结果推导传感系统的灵敏度和分辨率。
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optical spectrum analyzer
Fisher 100s
Measuring the output spectra of the Sagnac loop
-
amplified spontaneous emission
AFR Inc.
Source for measuring the output spectra of the Sagnac loop
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polarization maintaining fiber
PM1550-HP
Nufern
Used in the Sagnac loop for temperature measurement
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diode laser
Max-Ray Photonics Co., Ltd
Pump source for the fiber ring laser
-
wavelength division multiplexer
980/1550 nm
Max-Ray Photonics Co., Ltd
Coupling the pump source into the ring cavity
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Erbium-doped fiber
EDFC-980-HP
Nurfen
Used in the fiber ring laser
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