研究目的
研究锥形光纤长度对基于锥形光纤的温度传感器灵敏度的影响。
研究成果
锥形光纤的腰部长度显著影响温度灵敏度,较短长度(如4毫米)可提供更高灵敏度(45.5皮米/摄氏度)。该传感器易于制备、成本低廉且具有良好的重复性,是更复杂光纤传感器的可行替代方案。未来工作应聚焦于材料沉积与封装技术,以提升其在恶劣环境中的性能表现。
研究不足
由于烤箱性能限制,测试温度范围仅设定为30°C至120°C。通过沉积温敏材料或改进传感器封装以适应更高温度应用并增强机械强度,可进一步提高灵敏度。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过制备不同纤芯长度的锥形光纤来探究其温度敏感性。采用光纤加工平台(Vytran GPX-3400)进行精确拉锥,使用宽带光源和光谱分析仪进行传输实验以测量温度变化引起的光谱偏移?;谀<涓缮婧拖辔徊罘匠痰睦砺勰P捅挥糜诜治鼋峁?/p>
2:样本选择与数据来源:
使用芯径8微米、外径125微米的单模光纤。制备了纤芯长度分别为4毫米、8毫米、10毫米和12毫米的四种锥形光纤,纤芯直径固定为10微米,过渡区长度均恒定为4毫米。
3:实验设备与材料清单:
设备包括光纤加工平台(Vytran GPX-3400)、温控烘箱、Amonics C+L宽带光源(BBS)和光谱分析仪(OSA)。材料包含单模光纤及用于清洁的异丙醇酒精。
4:0)、温控烘箱、Amonics C+L宽带光源(BBS)和光谱分析仪(OSA)。材料包含单模光纤及用于清洁的异丙醇酒精。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:光纤经剥除、清洁后,使用Vytran设备以1毫米/秒的拉伸速度和38瓦的传热速率进行拉锥。将锥形光纤置于烘箱中,在室温至120°C范围内每升温5°C且温度稳定后记录传输光谱,数据通过OSA采集。
5:数据分析方法:
灵敏度计算为波长偏移量与温度变化的比值,源自波长偏移-温度线性曲线。利用相位差和有效折射率变化方程分析自由光谱范围(FSR)及干涉图样。
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-
fiber processing platform
GPX-3400
Vytran
Used for precise tapering of optical fibers with computer control and filament heat source.
-
broadband source
C+L
Amonics
Provides probe light for transmission experiments in the C and L bands.
-
optical spectrum analyzer
Detects and analyzes the transmitted light spectrum to measure wavelength shifts.
-
oven
Used to control and vary the temperature for sensor testing.
-
single-mode fiber
Base material for fabricating tapered fiber sensors.
-
登录查看剩余3件设备及参数对照表
查看全部