谢海洋
- 作品数：6 被引量：40H指数：4
- 供职机构：燕山大学信息科学与工程学院河北省特种光纤与光纤传感重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金河北省自然科学基金河北省科技计划项目更多>>
- 相关领域：电子电信自动化与计算机技术更多>>
- 基于实芯光子晶体光纤的本征型法布里-珀罗温度传感器被引量：4
- 2015年
- 本文提出一种基于实芯光子晶体光纤（Photonics Crystal Fiber，PCF）的本征型法布里？珀罗干涉（Intrinsic Fabry？Perot Interferometer，IFPI）温度传感器。该传感器仅需两次电弧熔接即可制备而成。对不同腔长的传感器进行了温度传感实验，实验结果表明，在20～90℃的温度变化范围内，传感器具有较好的温度灵敏度，且在一定长度范围内，F？P 腔长越长，灵敏度越高，最高可达16．34 pm／℃。因此，该传感器具有制作简单、结构稳定、灵敏度高等优点，可用于不同场合的温度传感领域。
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- 关键词：F-P腔单模光纤
- 基于锥形光子晶体光纤马赫-曾德尔干涉的曲率传感器实验研究被引量：20
- 2015年
- 提出了一种基于锥形光子晶体光纤（TPCF）马赫-曾德尔干涉的曲率传感器。它是通过将光子晶体光纤（PCF）两端与普通单模光纤（SMF）电弧熔接,并对PCF进行拉锥构成的SMF-TPCF-SMF结构,总长度为20 mm。在传感器制备过程中,通过调节熔接机的相关参数,使得熔接点处PCF空气孔完全塌陷,以便更好地激发包层模式,同时通过选择合适的PCF长度和拉锥长度使得传感器具有较高的曲率灵敏度。实验结果表明,随着传感器曲率的不断增大,其传输光谱出现明显蓝移现象。在0~1.16 m-1的曲率范围内,其曲率灵敏度为-5.39297 nm/m-1,且具有较好的线性度。该传感器具有结构简单、易于制造、灵敏度高等优点,且与其他结构传感器相比,能够消除温度的交叉敏感问题,可用于桥梁、建筑、道路等曲率传感领域。
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- 关键词：光纤光学马赫-曾德尔干涉仪曲率
- 锥形三包层石英特种光纤折射率与温度传感器被引量：2
- 2015年
- 提出了一种锥形三包层石英特种光纤（TTCQSF）的折射率与温度传感器。它是通过对2根单模光纤（SMF）之间熔接的三包层石英特种光纤（TCQSF）熔融拉锥得到的SMF-TTCQSF-SMF级联结构,形成了光纤马赫-曾德尔干涉仪（MZI）。由于TTCQSF纤芯模和包层模之间的光程差会随着外界环境的变化而改变,从而引起传感器干涉谱的变化,因此可以通过检测传感光谱的变化实现对外界物理量的测量。分别对该传感器进行折射率和温度传感实验,实验结果表明,当溶液折射率在1.3350~1.3466范围、温度在25.7℃~94.9℃范围内时,随着折射率和温度的增加,传感器的传输光谱分别出现红移和蓝移现象,其折射率灵敏度和温度灵敏度分别为1673.94 nm/RIU和-0.061 nm/℃,且均具有很好的线性度,其中RIU为单位折射率。该传感器制作简单、灵敏度高,在生物化学、工业生产的折射率和温度测量场合具有较好的应用前景。
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- 关键词：光纤光学马赫-曾德尔干涉仪折射率
- 单模与多模光纤级联型压力传感器被引量：3
- 2015年
- 研制了一种基于单模光纤与多模光纤级联结构的马赫-曾德尔干涉型压力传感器,它通过将一段单模光纤夹熔在两段多模光纤之间制成.利用纤芯的不匹配所激发的单模光纤中纤芯模和包层模之间的干涉,使外界压力的变化直接作用于单模光纤内部光场,获得较高灵敏度.当传感器总长度为39mm时,可获得较为理想的传输谱线.压力传感实验表明：随着压力的增大,传输光谱向长波方向漂移,在2~16N的压力范围内,传感器的压力灵敏度为554.830pm/N,线性度为0.984,具有结构简单、易于制造、成本较低、灵敏度高等优点,可用于不同领域的压力传感.
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- 关键词：单模光纤多模光纤马赫-曾德尔干涉仪级联型
- 基于包层模谐振的三包层石英特种光纤温度传感特性被引量：6
- 2016年
- 提出了一种基于包层模谐振的光纤温度传感器.它是通过将三包层石英特种光纤(TCQSF)两端分别与普通单模光纤(SMF)电弧熔接构成的SMF-TCQSF-SMF结构.根据耦合模理论,首先将TCQSF等效为三个同轴波导,按各波导模场的分布特点标量计算其传输模式的色散曲线,并深入研究其耦合长度与传输谱线之间的关系;其次根据光纤的热光效应及热膨胀效应,分析计算该传感器的温度灵敏度;最后选取耦合长度为一个拍长时的传感器进行温度传感实验.实验结果表明,在35—95℃的温度变化范围内,其温度灵敏度为73.74 pm/℃,与理论计算结果一致.因此,该传感器具有结构简单、制备容易、灵敏度高、包层模激发可控等优点,可用于工业生产、生物医学等温度传感领域.
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- 关键词：温度传感器耦合模理论
- 折射率不敏感的级联型单模-少模-单模光纤温度传感器被引量：6
- 2016年
- 提出了一种折射率不敏感的级联型单模-少模-单模光纤温度传感器。在制作传感器的过程中,设置熔接电流为100mA,通过将少模光纤与单模光纤进行无错位熔接,以激发稳定的传输模式,形成光纤马赫-曾德尔干涉仪。由于外界环境的改变会引起少模光纤中不同模式之间相位差的改变,从而导致干涉条纹的漂移,因此通过检测干涉条纹的漂移量就可以实现待测参数的检测。少模光纤可以传输LP01,LP11,LP21,LP02共四种模式的光。实验中对长度为81.5mm的传感器光谱进行分析可知,发生干涉的两个模式主要是LP01模和LP11模。利用该长度的级联型单模-少模-单模光纤传感器进行折射率和温度传感实验,结果表明,随着传感器温度不断的增加,其传输光谱出现了明显的蓝移现象,在27.6~93.8℃的温度变化范围内,灵敏度高达-85.9pm·℃^(-1),且具有较好的线性度;在甘油折射率为1.347 1~1.443 9变化范围内,其传输光谱没有出现明显的漂移现象,灵敏度仅为3.697 34nm·RIU-1,具有折射率不敏感特性。因此,相对于传统的包层模干涉型与多模干涉型光纤传感器,所提出的基于FMF的传感器更易于实现对传输模式的控制与分析,且具有结构简单、易于制备、灵敏度高等优点,能够避免温度与折射率同测的交叉敏感问题,可用于电力系统、生物医学、航空航天等领域的温度检测。
- 付兴虎张顺杨刘强谢海洋韩学文杨传庆付广伟毕卫红
- 关键词：少模光纤折射率级联
