基于磁流体磁体积效应的磁场与温度双参量传感器

摘要

为了实现磁场与温度的同时测量,提出并制作了一种基于磁流体(magnetic fluid,MF)磁体积效应的法布里-珀罗(Fabry-Perot,FP)腔与光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)级联的复合传感结构。注入空芯光纤(hollow-core fiber,HF)的MF液面与单模光纤端面形成的FP腔同时对磁场和温度敏感,与之级联的FBG只对温度敏感。通过同时监测FP腔特征峰与FBG布拉格反射峰的波长漂移,利用传感器磁场与温度敏感系数矩阵,同时获取温度与磁场信息。实验成功制备了初始腔长为56.1μm的FBG-FP温度磁场双参量传感器,磁场与温度灵敏度分别达到了16.21 pm/Oe和9.96 pm/℃,具有体积微小、结构简单、成本低等特点。该传感器可解决常规光纤磁场传感器的磁场-温度交叉敏感问题。