一种磁流体包覆的全光纤矢量磁场传感器及其制备方法

摘要

一种磁流体包覆的全光纤矢量磁场传感器及其制备方法，光纤干涉仪由导入和导出单模光纤以及两者之间锥形两模光纤构成，为了增强两模光纤中LP₀₁和LP₁₁模式的干涉强度，利用飞秒激光聚焦在锥形两模光纤腰径处的包层形成折射率调制区。由于传感器相对于光纤轴的位置不对称性，折射率调制区同时提供了明显的方向性依赖。对于纳米磁性材料，利用了磁场对其折射率的可调谐性。通过磁性材料和不对称锥形两模光纤之间倏逝场的耦合作用，实现磁场对LP₀₁和LP₁₁模式的有效折射率的调制作用，从而使光纤干涉仪输出的光谱信号受磁场矢量调制，构成光纤矢量磁场传感器。本发明为全光纤磁场传感器，传输损耗低，稳定性较高，可实现高灵敏度磁场矢量传感测量。