激光微加工制作的光纤法珀高温温度与折射率传感器研究

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折射率测量和温度测量是在冶金、电力、化工、航天航空等领域具有重要应用,光纤传感以其特有的优势越来越受到人们的重视,在上述领域具有电传感器无法替代的优势。本文研究激光加工微型化的光纤法珀温度传感器和光纤法珀折射率传感器制作工艺与特性总结成果如下:激光加工带微通道的微光纤珐珀折射率传感器。该结构由157nm激光制造的新型微型光纤法布里—珀罗折射率传感器的制作方法,该传感头由靠近单模光纤端的具有光纤顶端微通道的法布里—珀罗空气腔组成。微通道作为检测介质的入口。分别在珐珀腔的反射界面镀以薄膜作为反射镜面来确保高的光对比度。试验中获得了1130.887nm/refractive-index的分辨率。和其他的光纤传感器相比,这种传感器具有许多突出的优点。例如:体积很小,结构坚固,高分辨率,良好的线性和测量范围宽等等。预计这种微型传感器能够满足实际应用的要求,特别是对需要小型传感器的场合具有至关重要的作用。例如生物医学诊断。激光加工石英光纤珐珀腔温度传感器。提出一种激光制作微型光纤法布里-珀罗干涉高温传感器的方法。通过对普通单模光纤一端进行激光加工,形成凹槽,再将具有凹槽的断面与纯硅单模光纤熔接制作而成。实验中制作的微型法布里-珀罗高温传感器干涉条纹光滑,对比度达到25dB。对该微光纤法布里-珀罗传感器进行了温度传感实验。从40℃~1100℃内,波谷移动随温度改变的灵敏度14pm/℃,线性度为0.9969。经过毛细铁管封装后,该高温传感器将难以损坏。激光加工蓝宝石光纤珐珀腔温度传感器。采用激光制作微型光纤法布里-珀罗干涉高温传感器的方法。通过对蓝宝石光纤一端进行激光加工,形成凹槽,再将具有凹槽端面的蓝宝石光纤与纯硅单模光纤熔接制作而成。对该微光纤法布里-珀罗干涉腔进行了温度传感实验。从40℃~1100℃内,波谷移动随温度改变的灵敏度16.7 pm/℃,线性度为0.999。
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