مستشعر ملوحة ألياف بصرية عالي الحساسية قائم على أخذ عينات متباعدة بواسطة ليزر قابل للضبط

YANG Yuqiang ,  

CHEN Xianchang ,  

MU Xiaoguang ,  

YU Zhenjie ,  

QIN Jiangbo ,  

HUANG Zhihao ,  

LI Fujiang ,  

摘要

نظراً لمشكلة محدودية حساسية مستشعر ملوحة الألياف البصرية، تم اقتراح مستشعر ملوحة ألياف بصرية عالي الحساسية يعتمد على أخذ عينات متباعدة بواسطة ليزر قابل للضبط مع جهاز تداخل فابري-بيري (Fabry-Perot Interferometer، FPI). من خلال التحكم بفاصل عينات الليزر القابل للضبط بحيث يقترب من نطاق الطيف الحر لـ FPI (Free Spectral Range، FSR)، يتم توليد تأثير مقياس شبه في الطيف. في حالة أخذ العينات المتباعدة، يظهر إشارات التداخل تحوّل غلاف قابل للتعديل في الطيف، مما يكبر بشكل ملحوظ الاضطرابات في معامل الانكسار الناشئة عن تغيرات صغيرة في الملوحة، لتحقيق اكتشاف عالي الحساسية لبارامترات الملوحة. أظهرت النتائج التجريبية أنه في نطاق ملوحة من 20‰ إلى 35‰، يصل حساسية النظام إلى 1.525 نانومتر/‰، وهو تحسن بمقدار 9.24 مرات مقارنةً بمستشعر FPI واحد. بالمقارنة مع الطرق التقليدية التي تعتمد على هيكل جهاز تداخل ذو حجرة مزدوجة لتأثير المقياس، فإن هذه الطريقة لا تتطلب FPI مساعد إضافي، ويمكن التحكم بمرونة في حساسية النظام وتحسين دقة الكشف فقط من خلال ضبط فاصل العينات لمصدر الليزر القابل للضبط. تتميز هذه الطريقة بسهولة التنفيذ وقوة التوافق، وتمتلك آفاق تطبيق واسعة في مجال مراقبة البيئة البحرية.

关键词

ليزر قابل للضبط;أخذ عينات متباعدة;تأثير المقياس;فابري-بيري;مستشعر ملوحة الألياف البصرية

阅读全文