基于三芯光纤的用于测量方向性弯曲的纤维内马赫-曾德尔干涉仪

摘要： 本研究提出了一种基于三芯光纤（TCF）马赫-曾德尔干涉仪（MZI）的高灵敏度定向弯曲传感器。该MZI弯曲传感器通过将一段TCF与两根具有纤芯偏移的单模光纤（SMF）熔接制备而成。由于TCF中纤芯的位置特性，对TCF基MZI施加弯曲会导致纤芯伸长或缩短，使该传感器适用于定向弯曲测量。为分析弯曲特性，研究了两类纤芯熔接位置不同的TCF基传感器（纤芯位于SMF间不同位置）。测量采用扫频光源技术，实验结果表明：在0°弯曲方向上，两类传感器的弯曲灵敏度分别为15.36 nm/m?1和3.11 nm/m?1；在180°弯曲方向上则分别为-20.48 nm/m?1和-5.29 nm/m?1。两类传感器的温度灵敏度分别为0.043 nm/°C和0.041 nm/°C。所提出的传感器具有结构紧凑、用途广泛、制备成本低廉的特点，在生物医学传感领域具有应用潜力。