基于MMF-GIF-MMF结构的MZI高灵敏度液体温度传感器

摘要

为了便于检测液体温度,设计了一种基于光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)原理,结构为3段多模光纤级联的液体温度传感器.传感器由2段短阶跃多模光纤(MMF)和夹在中间的渐变多模光纤(GIF)组成,2段短MMF充当模式耦合器,GIF充当传感臂.从理论上分析了该传感器输出干涉光谱波谷的中心波长随外界溶液温度变化的规律并进行了相应的实验研究.实验结果表明:液体温度变化范围为20℃～90℃时,中心波长的变化与液体温度变化有单调递增的线性关系,对应的灵敏度为64.14 pm/℃;为了进一步提高传感器灵敏度,对传感器的传感臂进行腐蚀,灵敏度增至98.14 pm/℃.