基于光子晶体光纤和单模光纤错芯结构的光纤传感器

摘要

制作了一种基于光子晶体光纤(PCF)和单模光纤(SMF)错芯结构的全光纤传感器。实验中,采用5cm的PCF,将其两端分别与SMF错芯熔接,制成传感单元。第1个错芯结构将宽带光源的光分别耦合到PCF的纤芯和包层中,纤芯模式和包层模式经过一定传输距离后进行SMF的纤芯,满足相位条件的发生干涉。在光谱仪(OSA)中观测其干涉谱。当外界温度、折射率变化时,观测干涉峰位置的改变可实现对温度和折射率的传感。实验结果显示,本文光纤传感器对温度的灵敏度为-8×10-3 nm/℃,对折射率的灵敏度为102nm/RIU。对PCF填充乙醇后,制成相同结构的传感器,温度灵敏度达到-1.008nm/℃,提高了123倍。本文传感器制作简单,操作方便,能够广泛应用于生物和物理传感领域。