基于多芯光纤错位熔接结构的温度与折射率同时测量传感器

摘要

提出了一款由输入单模光纤(SMF)-多芯光纤(MCF)-多模光纤(MMF)-输出SMF错位熔接构成的光纤Mach-Zehnder干涉仪(MZI)结构,实现了环境温度和折射率的同时测量。实验结果表明,随着环境温度的变化,传感器透射谱峰值波长线性漂移,灵敏度达到54.238pm/℃,而透射谱峰值强度随温度变化不敏感;随着环境折射率的变化,传感器透射谱峰值强度线性变化,灵敏度达到10.704dB/RIU(RIU为折射率单位),而透射谱峰值波长随环境折射率变化不敏感。通过同时监测传感器输出光谱的峰值波长漂移量和峰值强度变化量,能够实现温度与折射率的同时测量。在温度与折射率测量时分别利用波长调制法与强度调制法,因此它们同时测量不存在交叉感染。本文传感器具有结构简单、制作容易和灵敏度高等优点,在生物、化学和医学等领域有广泛的应用前景。