研究目的
通过优化薄微泡膜形状提升光纤法布里-珀罗压力传感器灵敏度的研究。
研究成果
该仿制传感器在高压环境下展现出高灵敏度(6790 pm/MPa),显示出巨大的压力监测潜力。进一步优化薄膜厚度和法布里-珀罗腔长度可提高灵敏度。
研究不足
薄膜的机械强度可能较弱,且容易开裂。测量范围受限于薄膜的结构完整性。
1:实验设计与方法选择
采用压力辅助电弧放电法,利用玻璃管制备硅微泡以减小气泡膜厚度并提高均匀性。通过控制电弧放电强度、时间和光纤位置实现微米级薄膜厚度。
2:样品选择与数据来源
使用直径125微米、内径75微米的石英中空管,熔接前去除塑料涂层。
3:实验设备与材料清单
光纤熔接机(61s,藤仓)、压力泵(康思特仪器ConST162)、ASE宽带光源、光谱分析仪(OSA,横河AQ6370D)。
4:实验流程与操作步骤
将中空管一端连接压力泵,另一端与单模光纤熔接。施加约120千帕大气压,通过特定放电参数熔融管端。移动并重新放电形成微泡,随后转移薄膜构成FP干涉腔。
5:数据分析方法
利用光谱分析仪监测压力变化下的干涉光谱移动,根据波长偏移量计算灵敏度。
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optical fiber fusion splicer
61s
Fujikura
Generating arc discharge for preparing silicon microbubbles.
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optical spectrum analyzer
AQ6370D
Yokogawa
Demodulating the interference spectrum signal.
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pressure pump
ConST162
Kangsite Instrument
Producing high-pressure air in the hollow core of the silica tube.
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broadband source
KG-ASE series
Beijing KangGuan century photoelectric technology co., LTD
Providing incident light for the FP interference chamber.
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