一种基于电光晶体材料包层的新型光纤布拉格光栅传感器

摘要

设计了一种包层为单轴晶体LiTaO3的新型光纤布拉格光栅传感器,将一个布拉格光栅分成两半,仅在其中的一半包层上施加电场,另一半保持不变,应用耦合模理论和电光效应原理研究了有外加电场时的传感性能.研究结果表明,由于包层材料的电光效应,布拉格反射峰将由初始的一个分裂成两个,分别对温度和电场敏感.其中无外加电场的一半光栅的温度灵敏度为14.31 pm/℃,与之对应的布拉格波长漂移只与温度有关;当电场强度从0 v/m增加到400×107 v/m时,有电场的一半光栅的温度灵敏度从14.31 pm/℃降低到14.13 pm/℃,与之对应的布拉格波长漂移不仅与温度有关,还受到电场强度的影响.因此,应用该传感器可分辨出温度和电场强度所引起的布拉格波长漂移,从而实现了温度和电场的同时测量,尤其在高电压领域具有潜在的应用价值.