研究目的
研究双腔法布里-珀罗传感器同时测量温度和压力的性能。
研究成果
所提出的光纤DFPI传感器在40-1100°C温度范围和0-10MPa压力范围内，展现出29.63 nm/°C的温度灵敏度和1465.8 nm/MPa的最大压力灵敏度。无膜片结构避免了高温高压测量中的蠕变效应。
研究不足
传感器的性能受到不同气体的折射率与气体成分、温度和压力之间未知关系的限制。此外，更高压力的测量受限于实验系统。
1：实验设计与方法选择：
该传感器级联了本征法布里-珀罗干涉仪（IFPI）和外差法布里-珀罗干涉仪（EFPI），分别用于温度和压力传感。压力传感器采用无膜片结构。通过基于快速傅里叶变换的白光干涉法和峰峰值法同时解调两个光程差。
2：样品选择与数据来源：
传感器由单模光纤（SMF）、空芯光纤（HCF）和无芯光纤（CF）制成。使用飞秒激光在输入端SMF 1的端面中心加工出微气孔。
3：实验设备与材料清单：
使用了宽带光源（BBS）、压力计、马弗炉和自制解调器。飞秒激光用于在HCF侧壁钻制微通道。
4：实验步骤与操作流程：
将传感器密封于气室并置于马弗炉中心。温度以约100°C为步长从40°C升至1100°C，每步温度下压力以1MPa为步长从0增至10MPa。
5：数据分析方法：
反射光谱经FFT处理，采用两个带通滤波器滤除EFPI和IFPI的主频分量，通过逆快速傅里叶变换（IFFT）重建干涉光谱。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
objective lens
MPlan FL N
Olympus
Used to focus the fs laser.
-
translation stage
M-840
Physick Instruments
Used to control the position for fabricating the micro-hole and micro-channel.
-
SMF-28e
Corning
Used as part of the sensor structure.
-
fs laser
Spectra-Physics
Used to fabricate the micro-hole at the end face of the lead-in SMF 1 and the micro-channel at the side wall of the HCF.
-
muffle furnace
GHA 12/300
Carbolite?Gero
Used to heat the sensor for high-temperature ageing and temperature response testing.
-
登录查看剩余3件设备及参数对照表
查看全部
