老化处理对塑料光纤传感器光传输及灵敏度的影响

摘要

为了提高正规包层纤芯类倏逝波塑料光纤传感器的灵敏度,本文对传感器敏感区在真空和水浴中进行了老化处理.老化处理时,先将光纤部分区域的保护层去除;然后将这种裸光纤作为传感器的敏感区,对其进行真空和蒸馏水老化处理.对比研究了传感器敏感区经真空和蒸馏水老化不同时间后的光传输特性及灵敏度,分析了老化处理对传感器光传输特性与灵敏度的影响机理.研究表明:老化处理后,塑料光纤纤芯折射率及材料成分发生了变化,由此改变了光纤内部光传输模式及光纤表面有效倏逝场透射深度与传播长度,从而降低了传感器的光传输性能.传感器对葡萄糖溶液的灵敏度随着老化时间的延长先增大后减少,在真空中105℃老化处理20 min后的灵敏度达到最高-0.004 2/g·(100 mL)-1,高于蒸馏水老化处理后的传感器灵敏度.研究结果对高灵敏度正规包层-纤芯类塑料光纤倏逝波传感器的研制提供了技术支撑.