研究目的
开发并表征一种多参数传感器，利用熊猫光纤中的单个长周期光栅同时测量周围折射率（SRI）、温度和应变。
研究成果
该传感器成功实现了SRI、温度和应变的同时测量，分辨率分别为4e-4 RIU、0.1°C和5微应变。其优势在于制备工艺简单，无需昂贵激光器或复杂加工流程。应用领域包括材料科学和结构健康监测，且具有进一步提升灵敏度的潜力。
研究不足
该传感器在较低应变值（<450微应变）下测量误差较大，偏差高达114微应变。通过耦合高阶包层模式、使用高折射率涂层或优化偏振态可提升性能。该技术需要偏振控制，且可能对环境因素敏感。
1：实验设计与方法选择：
该传感器基于采用电弧放电（EAD）技术在保偏熊猫光纤中制备的单个长周期光栅（LPG）。其传感原理是通过监测与两种正交偏振态（快轴和慢轴）相关的三个衰减带波长漂移来实现测量。
2：样本选择与数据来源：
使用Thorlabs公司提供的10米长PM1300-XP熊猫光纤，将其熔接在两根SMF28跳线之间。通过不同折射率的液体（甘油水溶液，nSRI=1.33–1.41）进行折射率传感测试。
3：33–41）进行折射率传感测试。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：包括商用熔接机（住友电工）、宽带光源（1100–1700 nm）、光谱分析仪（OSA，型号AQ6370B，横河电机）、偏振器（ILP1550SM）、偏振控制器（FPC562）、带加热器的温控箱、应变加载砝码、阿贝折射仪以及用于数据分析的MATLAB软件。
4：2）、带加热器的温控箱、应变加载砝码、阿贝折射仪以及用于数据分析的MATLAB软件。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：采用优化电弧参数制备周期Λ=600 μm、长度L=27.6 mm的LPG。实验分别考察了单一变量及SRI、温度（20–60 °C）和应变（最高900 με）共同变化时的特性，采集快/慢偏振光谱并通过质心分析法追踪谐振波长。
5：6 mm的LPG。实验分别考察了单一变量及SRI、温度（20–60 °C）和应变（最高900 με）共同变化时的特性，采集快/慢偏振光谱并通过质心分析法追踪谐振波长。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：通过波长漂移的线性拟合获得灵敏度系数。多参数测量时采用MATLAB的fminsearch算法最小化误差函数，实现SRI、温度和应变的同步解算。
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optical spectrum analyzer
AQ6370B
Yokogawa
Used to measure the transmission spectra of the LPG sensor, identifying resonance wavelengths with high resolution.
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polarizer
ILP1550SM
Thorlabs
Controls the polarization state of the input light for alignment with the fast and slow axes of the fiber.
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polarization controller
FPC562
Thorlabs
Manages the orientation of light polarization in the experimental setup.
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Panda fiber
PM1300-XP
Thorlabs
Serves as the substrate for the LPG sensor, providing polarization-maintaining properties.
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fusion splicer
Sumitomo Electric
Used for fabricating the LPG in the Panda fiber via Electric Arc Discharge technique.
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Abbe refractometer
Measures the refractive index of liquid solutions used in SRI characterization.
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