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用于同时测量肼蒸汽和温度的外腔法布里-珀罗干涉仪光纤传感器
摘要： 提出并验证了一种新型肼（N?H?）蒸气与温度光纤传感器。将苝二酰亚胺衍生物（TClPDI）沉积在扩大的光纤端面上作为敏感膜，与光纤布拉格光栅（FBG）及光纤端面构成外腔法布里-珀罗谐振器。该薄膜器件因肼蒸气导致折射率变化，对肼蒸气呈现高灵敏度、可重复性及线性浓度依赖特性。借助FBG可实现灵敏度增强与温度监测。结果表明，肼蒸气灵敏度达0.01 dB·m/ppm，温度灵敏度为9.8 pm/°C。此外研究了扩大光纤端面对于TClPDI成膜形态的影响，以及薄膜器件对肼蒸气的传感机理。该传感器具有全光学系统、微型化、高重复性、高可靠性及双参数传感优势，在实际应用中展现出巨大潜力。
关键词： 互变异构，同步测量，折射率的变化，光纤布拉格光栅-法布里-珀罗，双参数
更新于2025-11-28 14:23:57
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嵌入式MEMS微腔光纤法布里-珀罗超高压力传感器
摘要： 我们展示了一种用于超高压检测的嵌入式光纤法布里-珀罗压力传感器，该传感器内置MEMS微腔。首次提出并分析了嵌入式结构（ETS）以满足超高压检测需求。通过分析机械与光学特性优化了传感器的几何参数?；贓TS分析结果，研制出超高压传感器并进行实验验证。超高压实验表明，在2~120MPa范围内绝对相位与压力呈响应关系，室温下满量程误差小于0.079%F.S.。传感器的其他特性指标（如压力灵敏度、迟滞误差、温度影响因子等）均优于rad/℃。系统瞬态响应时间为0.27秒。该传感器可用于深海和石油勘探所需的超高压检测。
关键词： 压力检测，法布里-珀罗，光纤传感器
更新于2025-09-23 15:21:21
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一种通过优化薄微泡膜形貌以增强灵敏度的光纤法布里-珀罗压力传感器
摘要： 采用玻璃管辅助压力电弧放电法制备硅微气泡，以减小气泡膜厚度并提高其均匀性。通过精确控制电弧放电强度、放电时间及光纤位置，将微气泡膜厚度降至微米级。随后将微气泡薄膜转移至单模光纤/玻璃管结构末端，形成法布里-珀罗（FP）干涉腔。由于该薄膜对外部压力敏感，此结构可用于高灵敏度压力测量。实验结果表明：当外部压力范围为100-1600千帕时，该FP腔灵敏度达6790皮米/兆帕，并从理论上分析了薄膜结构参数与外部压力的关系。此外，这种由末端硅膜微气泡构成的特殊结构更适用于高灵敏度应用场景。
关键词： 干涉腔、压力传感、法布里-珀罗（FP）、微气泡
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于绝热光纤锥体飞秒激光微加工的布拉格光栅法布里-珀罗结构研究
摘要： 本文介绍了一种基于光纤布拉格光栅（FBG）的法布里-珀罗（FP）结构（总长7毫米）在绝热光纤锥中的制备过程，研究了其应变和温度特性，并与标准聚酰亚胺涂层FBG传感器的传感性能进行了对比。首先对该结构进行仿真模拟，随后制备出外径缩减至70微米（纤芯直径4.7微米）的绝热光纤锥。接着采用红外飞秒激光（fs-激光）微加工技术，逐点直接刻写由两个间距微小的相同均匀FBG组成的传感结构。最后对所制传感器和FBG在分别高达3400微应变和225摄氏度的范围内进行应变与温度特性测试并对比：所制传感器获得更高的应变灵敏度（2.32皮米/微应变），优于FBG的0.73皮米/微应变；而两者对温度的灵敏度相近（8.85皮米/摄氏度）。此类传感器适用于需要精确应变检测的连续健康监测等潜在应用场景。
关键词： 法布里-珀罗、微光纤传感器结构、直接写入、结构健康监测传感器、逐点制造、飞秒激光微加工、恶劣环境光纤传感器
更新于2025-09-23 15:19:57
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一种用于导波信号采集的新型法布里-珀罗光学传感器
摘要： 本文提出了一种新型混合损伤检测系统，该系统采用压电作动器激发导波，并使用基于法布里-珀罗（FP）和光纤布拉格光栅（FBG）的新型光纤（FO）传感器。通过在混合损伤检测系统中用基于FBG的FP传感器替代传统FBG传感器，实现了更高的应变分辨率，从而提升了损伤检测灵敏度和诊断可靠性。为开发这种新型传感器，通过理论分析模型精心选取了反射率、波长谱和传感器长度等最优参数，并通过实验验证了该模型。通过对比新型FBG基FP传感器与传统FBG传感器的灵敏度，突出了新传感器在微应变测量方面的优势。最后，将该新型FBG基FP传感器应用于混合配置中的导波记录，并与传统FBG混合传感器网络进行对比，证明了其在结构健康监测（SHM）应用中性能的提升。
关键词： 光纤传感器、导波、结构健康监测、混合PZT-FBG、法布里-珀罗
更新于2025-09-23 15:19:57
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无光刻平面带通反射式彩色滤光片：基于腔体串联结构
摘要： 本文实现了一种无需光刻的多层结构彩色滤光片，通过合理串联两个谐振腔展现出较高效率、高色彩纯度及宽视角特性。该结构采用金属-绝缘体-金属-绝缘体-半导体（MIMIS）设计。为优化器件性能，首先利用传输矩阵法（TMM）建模确定各层材料的最佳选择，随后通过模拟优化各层几何参数以获得目标颜色。最终制备优化器件并进行实验表征以验证模型预测效果。样品表征结果证实成功制备出高效宽视角的彩色滤光片。与以往反射模式下作为带阻滤波器（吸收窄频段并反射其余光谱）的FP基设计不同，本方案通过反射窄光谱范围并吸收其余部分来产生特定颜色。本研究结果可推广至其他多层结构——通过串联方案中谐振腔的高效连接，能实现传统FP谐振器无法达成的功能。
关键词： 无光刻法、法布里-珀罗、MIMIS结构、彩色滤光片、RGB色彩、角度不敏感性、反射模式
更新于2025-09-22 12:22:55
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[IEEE 2019年国际频率控制研讨会与欧洲频率和时间论坛联合会议（EFTF/IFC） - 美国佛罗里达州奥兰多（2019.4.14-2019.4.18）] 2019年IEEE国际频率控制研讨会与欧洲频率和时间论坛联合会议（EFTF/IFC） - 面向空间应用的超稳时钟激光系统研制
摘要： 中国国家授时中心正在研制一台698纳米超稳钟激光系统，专用于空间锶原子光钟。本报告介绍了该系统的研发情况。该激光器在1秒平均时间下频率不稳定度达到3.5×10?15，线宽约为1.3赫兹。
关键词： 激光稳频、超稳激光器、法布里-珀罗
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山(2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 基于MEMS工艺制备的硅基薄膜高灵敏度光纤压力传感器
摘要： 本文介绍了一种采用微机电系统(MEMS)技术制备高均匀性1.2微米厚二氧化硅薄膜的工艺流程。该薄膜制备始于商用双抛光的300微米硅片（底面覆有二氧化硅层），通过光刻、湿法腐蚀和感应耦合等离子体(ICP)刻蚀工艺将二氧化硅薄膜从硅片上释放。通过热键合工艺将该薄膜与外径125微米的刻蚀光纤端面结合，制成了光纤法布里-珀罗(FP)压力传感器。所获传感器具有12.4纳米/千帕(85.3纳米/磅每平方英寸)的静态压力灵敏度，在要求微型化与高灵敏度的医疗应用领域具有重要应用潜力。
关键词： 法布里-珀罗（FP）干涉仪、微机电系统（MEMS）、光纤压力传感器
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山(2019年8月5日-8月8日)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 基于法布里-珀罗和反谐振机制的温度与压力同步测量
摘要： 提出并实验验证了一种可同时测量温度和压力的光纤传感器。该传感器由两段单模光纤（SMF）夹持的空心光纤（HCF）构成，通过法布里-珀罗干涉（FPI）与抗共振（AR）机制相结合实现温度与压力的同步测量。传感器反射光谱包含轴向FPI产生的正弦波形，以及HCF包层中AR机制引发的多个谐振波长。两种机制对温度和压力具有不同响应特性，因此该传感器能实现无压力-温度串扰的同步测量。其优势在于体积小、结构紧凑且易于制备。
关键词： 法布里-珀罗、温度和压力传感器、反谐振、光纤
更新于2025-09-16 10:30:52
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光纤端单晶硅压力传感器
摘要： 光纤端面干涉式压力传感器具有高分辨率、宽频响和动态范围，且器件尺寸极小。我们在晶圆级制备了100微米宽的单片集成硅压力传感膜片与参考腔体，简化了封装工艺。1.0微米厚的膜片与1微米厚的腔体构成压力敏感光学谐振腔，通过光纤端面的抛光反射镜进行光路探测。该传感器可在高达3.5个大气压下工作，并能通过选择工作波长调节动态范围与灵敏度。我们采用1544纳米光源进行常压测试，在0.9个大气压动态范围内实现了0.002个大气压的分辨率。针对存在衍射损耗的光纤端面法布里-珀罗传感器建立了光学模型，实验结果与理论预测高度吻合。风洞环境测试表明，该器件具有宽带工作特性，其分辨率可与标准微机电传感器相媲美。
关键词： 干涉测量法、法布里-珀罗、光纤、微腔、光学反射、压力传感器
更新于2025-09-16 10:30:52